Odnawialne źródła energii stanowią coraz większy odsetek w globalnej strukturze wytwarzania energii. Ale ponieważ nie zawsze wieje wiatr i świeci słońce, z których powstają większość zielonej energii, równoważenie potrzeb klientów i producentów energii jest dużym wyzwaniem. Jak pisze w swojej pracy dr inż. Elżbieta Moryń-Kucharczyk z Politechniki Częstochowskiej, magazyny energii stają się niezbędne, żeby zapewnić dostawy prądu w okresach ciszy wiatrowej czy bezsłonecznych godzinach doby, ale także żeby akumulować nadwyżki prądu wtedy, gdy jego produkcja jest większa niż zużycie. „Technologie magazynowania energii mogą być wsparciem dla celów związanych z bezpieczeństwem energetycznym i zmianą klimatu poprzez zapewnienie cennych usług w rozwiniętych i rozwijających się systemach energetycznych” – tak o roli systemów energetycznych piszą autorzy raportu Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA) „Technology Roadmap – Energy Storage”. Dlatego też możliwość powszechnego i taniego magazynowania energii jest kluczową kwestią dla rozwoju energetyki jutra.
Zakumulować energię
Najstarszym i najpowszechniejszym sposobem magazynowania energii elektrycznej są elektrownie szczytowo-pompowe. Do Grupy PGE należy ok. 85 proc. łącznej mocy zainstalowanej w elektrowniach szczytowo-pompowych w Polsce. Wyzwania stawiane przed branżą energetyczną wymuszają wprowadzenie wielu zmian, dlatego też magazynowanie energii nie może się ograniczać tylko do układów szczytowo-pompowych. Efekt? Wszystkie duże polskie firmy energetyczne, czyli Enea, Energa, PGE oraz Tauron, rozwijają projekty magazynowania energii. Grupa PGE w ramach powołanego w 2017 r. w grupie Programu Magazynowania Energii pracuje nad ośmioma projektami magazynów energii o łącznej mocy wstępnie szacowanej na 40 MW.
Częścią programu jest m.in. budowa pierwszego w Polsce magazynu energii elektrycznej zintegrowanego z blokiem konwencjonalnym w elektrowni Bełchatów. Zgodnie z założeniami podstawową funkcją „akumulatora” o mocy 1 MW w trakcie normalnej i bezawaryjnej pracy bloku będzie zwiększenie mocy przekazywanej do systemu elektroenergetycznego poprzez wyeliminowanie konieczności rezerwowania mocy na potrzeby sieci energetycznej poza elektrownią.
Aspekt ten jest istotny w okresowych szczytach zapotrzebowania na energię elektryczną, czyli wtedy, gdy prądu zużywamy tak dużo, że elektrownie ledwo radzą sobie z wyprodukowaniem wystarczającej jego ilości. Dodatkowo magazyn energii mógłby także pełnić funkcję rezerwy na wypadek braku zasilania podstawowego. Zasilałby wtedy wybrane blokowe urządzenia pomocnicze oraz podtrzymywał działanie systemu sterowania, nadzoru i zabezpieczeń w sieci, do której zostanie przyłączony. W przyszłości PGE planuje także zintegrowanie z blokiem konwencjonalnym magazynu energii elektrycznej o większej mocy.
– Nasz Program Magazynowania Energii to odpowiedź na wyzwania, przed którymi stoi polski sektor energetyczny w przededniu zmiany modelu rynku energii elektrycznej. Ten projekt wpisuje się także w misję zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego Polski – tłumaczy Henryk Baranowski, prezes zarządu PGE Polskiej Grupy Energetycznej. Oprócz spółki PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna, do której należy bełchatowska elektrownia, w ramach programu pracują dwie inne spółki z Grupy PGE: PGE Energia Odnawialna oraz PGE Dystrybucja. Zadaniem zespołu roboczego ds. magazynowania energii jest także rozszerzenie tej inicjatywy na obszary zarządzane przez spółki PGE Obrót i PGE Energia Ciepła.
Kiedy nie wieje wiatr
Do czego jeszcze mogą posłużyć magazyny energii? Mogą na przykład wspomóc integrację instalacji OZE tak, aby wytworzoną w nich energię można było magazynować i zużywać w okresie największego zapotrzebowania. Mogą stanowić zasilanie rezerwowe u odbiorcy końcowego, arbitraż energii, a także system zarządzania bieżącym zapotrzebowaniem. Spółka PGE Energia Odnawialna rozwija dwa projekty magazynów energii zintegrowanych z OZE, m.in. przy instalacji fotowoltaicznej na górze Żar oraz przy farmie wiatrowej Karnice I.
Projekt magazynu energii na górze Żar polega na budowie magazynu energii o mocy 500 kW i pojemności 750 kWh. Instalacja ta będzie pełniła funkcję demonstracyjną w ramach projektu i pozwoli na zbadanie w warunkach rzeczywistych współpracy tego magazynu z farmą fotowoltaiczną o mocy zainstalowanej 600 kW. Głównym celem tego przedsięwzięcia będzie stworzenie odpowiednich usług służących stabilizacji i regulacji pracy sieci dystrybucyjnych średniego napięcia. Z kolei projekt realizowany przy farmie wiatrowej Karnice I polega na budowie magazynu energii o szacunkowych parametrach 1,75 MW/1,75 MWh i przenalizowaniu analogicznych aspektów w odniesieniu do współpracy magazynu z farmą wiatrową. Magazyny energii mogą być wykorzystywane także do zapewnienia stabilności sieci dystrybucyjnej.
Spółka PGE Dystrybucja, kolejna ze spółek Grupy Kapitałowej PGE, przygotowuje się do opracowania koncepcji budowy magazynów energii elektrycznej w czterech lokalizacjach. PGE Dystrybucja Oddział Zamość pracuje obecnie nad koncepcją magazynu energii o mocy ok. 4 MW. Projekt ten polegać będzie na budowie zasobnika w sąsiedztwie stacji elektroenergetycznej „Przemyśl”, do której przyłączona jest farma wiatrowa Galicja. Przyczyni się to do poprawy i stabilizacji parametrów energii elektrycznej także w przypadku wystąpienia awaryjnego wyłączenia jednej z turbin wiatrowych.
Obecnie jednostkowe awarie wymagają wyłączenia z systemu całej farmy. Magazyn energii pozwoli natomiast na dalszą pracę farmy, stabilizując ewentualny ubytek. Oddział Białystok spółki PGE Dystrybucja pracuje nad koncepcją magazynu energii o mocy ok. 10 MW, który byłby zlokalizowany w sąsiedztwie stacji 110/15 kV Orla. Jego głównymi zadaniami byłyby zmniejszenie strat sieciowych, poprawa parametrów jakościowych energii elektrycznej oraz badanie możliwości świadczenia usług systemowych.
Kolejną koncepcją jest magazyn energii o mocy 20 MW zlokalizowany w sąsiedztwie stacji 110/20 kV Hańcza, który służyłby poprawie stabilizacji pracy sieci dystrybucyjnej oraz badaniu możliwości efektywnego koordynowania aktywności dużych, niestabilnych źródeł wytwórczych i zarządzania przepływami energii w obszarze sieci. Także PGE Dystrybucja Oddział Rzeszów pracuje nad magazynem energii o mocy ok. 2 MW w okolicy bieszczadzkiej wsi Rzepedź. Magazyn wpłynie na poprawę jakości i zwiększenie stopnia niezawodności dostaw energii elektrycznej na terenach, na których brakuje zasilania rezerwowego. Wszystkie projekty z zakresu magazynowania energii, które powstają w Grupie PGE, mają na celu poprawę parametrów jakościowych energii elektrycznej w sieci, zwiększenie bezpieczeństwa dostaw energii, a także uniezależnianie wybranego obszaru sieci od zewnętrznych dostaw energii.
Helena SzafranArchiwalne wydania tygodnika Wprost dostępne są w specjalnej ofercie WPROST PREMIUM oraz we wszystkich e-kioskach i w aplikacjach mobilnych App Store i Google Play.
Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy tygodnika Wprost.
Regulamin i warunki licencjonowania materiałów prasowych.
