Zarządzaj zużyciem energii, obniżaj koszty i twórz bardziej ekologiczną przyszłość. Magazyny energii zapewniają domom i firmom bezpieczną, niezawodną i wydajną energię, która wykorzystuje moc źródeł odnawialnych. Ograniczenie wpływu CO2 na naszą planetę zależy od naszego przejścia na odnawialne źródła energii. Nagromadzenie energii pozwala na jej przechowywanie, gdy jest dostępna i wykorzystanie w razie potrzeby. Dzięki niezawodnemu niezależnemu źródłowi prądu możesz uniknąć problemów związanych z zasilaniem sieciowym. Magazynowanie energii jest dostępne dla domów, budynków komercyjnych i przemysłowych, a nawet dostawców mediów. Ta rewolucyjna technologia zmienia koncepcję zużycia energii dla nas wszystkich.
Kontrola i regulacja obciążenia magazynów energii
Systemy magazynowania energii zapewniają utrzymanie szczytowej mocy przy wysokim zapotrzebowaniu, ułatwiając pracę generatorów. System jest następnie ładowany w okresie niskiego zużycia. Monitorowanie obciążenia jest jednym z zadań wspierających zapewnienie stabilności sieci energetycznej. W tym przypadku magazyny energii służą do dostarczania (rozładowywania) lub gromadzenia (ładowania) energii elektrycznej przy zmianie obciążenia. W takim przypadku szybkość zmian obciążenia w sieci energetycznej musi mieścić się w określonych granicach. To samo dotyczy wahań w produkcji energii elektrycznej, które są szczególnie charakterystyczne dla źródeł odnawialnych.
Zaletą stosowania systemów magazynowania energii do kontroli obciążenia jest to, że mogą one działać przy częściowym obciążeniu przy stosunkowo niewielkim pogorszeniu wydajności i szybko reagować na zmiany obciążenia. Technologie te służą do niwelowania chwilowych różnic pomiędzy zużyciem a produkcją energii na określonym obszarze lub do poprawy chwilowych odchyleń w wymianie przepływów energii pomiędzy dwiema strefami. Do tego nadają się również konwencjonalne elektrownie, ponieważ szybkie zmiany w produkcji energii prowadzą do znacznego zużycia sprzętu.
Odpowiednio zlokalizowane magazyny energii w infrastrukturze przesyłowej mogą działać jako bufor energii, zmniejszając przeciążenie i pomagając firmom odroczyć kosztowną modernizację sieci energetycznej. Podczas szczytowego zapotrzebowania istniejące linie przesyłowe mogą nie obsługiwać wszystkich podłączonych odbiorców. Przeciążenie sieci może zwiększyć koszty energii. Systemy magazynowania energii pozwalają to zrekompensować. Zainstalowanie systemu magazynowania energii po przeciążonym węźle może opóźnić potrzebę modernizacji linii elektroenergetycznej o pewien okres, na przykład kilka lat. Takie systemy mogą być w podobny sposób stosowane w sieciach dystrybucyjnych, stanowiąc doskonałą alternatywę dla wymiany głównych komponentów.
Fizyczne technologie magazynowania energii elektrycznej
Najczęściej stosowane elektrownie szczytowo-pompowe, charakteryzujące się największą energochłonnością. Z nich pochodzi 99% zmagazynowanej na świecie energii elektrycznej.
Elektrownie wodne
Elektrownie hydroakumulatorowe to zespół generatorów i pomp lub hydrogeneratorów rewersyjnych. Są to grawitacyjne systemy magazynowania energii. W godzinach nocnego minimalnego zużycia pompy wykorzystują tanią energię elektryczną do pompowania wody do górnego zbiornika wody. W okresach szczytowego zużycia energii elektrycznej rano i wieczorem woda schodzi do turbiny pod wpływem grawitacji, a elektrownia wytwarza kosztowną energię elektryczną. Takie elastyczne zasilanie jest niezbędne do regulacji częstotliwości pracy w systemie elektroenergetycznym. Szerokie wprowadzenie technologii szczytowo-pompowych utrudniają dwa główne problemy. Pierwsza to konieczność wybrania terenu naturalnego o dużej różnicy wysokości. Drugim problemem jest konieczność zalewania ogromnego obszaru, co prowadzi do spadku wydajności na skutek parowania wody i przeradza się w katastrofalne skutki dla lokalnego środowiska.
Magazynowanie energii sprężonego powietrza
Magazyn energii sprężonego powietrza współpracuje ze sprężarką elektryczną, która pompuje powietrze pod wysokim ciśnieniem do naturalnie występujących podziemnych wnęk lub specjalnych zbiorników. Wtrysk powietrza odbywa się w nocy, w godzinach o minimalnym zużyciu energii elektrycznej. Technologie te mogą być wykorzystywane do przechowywania dużych ilości energii elektrycznej, podobnie jak w elektrowniach szczytowo-pompowych, wtłaczając powietrze do naturalnego magazynowania. Do użytku lokalnego powietrze jest pompowane do sztucznych zbiorników. Głównymi przeszkodami w korzystaniu z tej technologii magazynowania energii jest znalezienie odpowiedniego położenia geograficznego do przechowywania i niższa wydajność w porównaniu z elektrowniami szczytowo-pompowymi. Najnowszym wariantem technologii jest termiczne magazynowanie energii elektrycznej.
Magazynowanie energii – koło zamachowe
Magazynowanie energii elektrycznej w postaci energii kinetycznej odbywa się za pomocą koła zamachowego. Nowoczesna konstrukcja magazynu energii w postaci koła zamachowego może obejmować elementy koła zamachowego, łożyska, silnik elektryczny/generator oraz zbiornik próżniowy.
Akumulacja i uwalnianie energii elektrycznej następują w wyniku przyspieszania lub zwalniania koła zamachowego. Ilość nagromadzonej energii elektrycznej w kole zamachowym zależy od prędkości obrotowej tego ostatniego. Nowoczesne koła zamachowe mogą wytrzymać ponad 100 cykli przyspieszania i zwalniania. Dużą uwagę w konstrukcji tego sprzętu przywiązuje się do wykorzystania materiałów kompozytowych w celu zwiększenia wytrzymałości i optymalizacji charakterystyki wagowej i wymiarowej, a także kwestii bezpieczeństwa.
Koła zamachowe są szeroko stosowane do odzyskiwania energii hamowania pociągów w metrze, ponieważ urządzenie znajduje się w podstacji, a nie w pociągu. Są z powodzeniem stosowane w systemach zasilania awaryjnego dużych odbiorców, w tym do dostarczania energii podczas rozruchu silnika wysokoprężnego. Główną zaletą jest niemal natychmiastowa absorpcja obciążenia, przy dość niskim poborze mocy. Najnowsze systemy magazynowania energii oparte na kole zamachowym są przeznaczone do szybkiej kontroli częstotliwości prądu w sieci elektroenergetycznej.
