Sprawozdanie z Konferencji
W dniu 18 grudnia 2021 odbyło się trzecie szkolenie. Ze względu na obostrzenia sanitarne szkolenie było zrealizowane online na platformie: https://meet2.tu.kielce.pl/szkolenie .
Z ramienia Kieleckiego Oddziału SEP referat: „Magazynowanie energii elektrycznej z OZE – technologie ładowania akumulatorów” przedstawił prof. dr hab. inż. Andrzej Kapłon.
Streszczenie Referatu
Postulat 100% energii odnawialnej pojawił się w związku z globalnym ociepleniem i problemami ekologicznymi (zanieczyszczenie powietrza) oraz gospodarczymi (wyczerpywanie się energetycznych surowców nieodnawialnych).
Źródłami energii odnawialnej są: energia słoneczna, energia wiatru, energia wodna, energia geotermalna, energia prądów morskich przypływów i falowania, energia cieplna oceanów, a także energia pozyskiwana z biopaliwa, biomasy oraz biogazu.
Największe znaczenie gospodarcze i najbardziej rozwinięte technologie są związane z dwoma pierwszymi źródłami. Woda jest źródłem energii w nielicznych krajach bogatych w rzeki, ale może stanowić sposób na magazynowanie energii.
Zwolennicy OZE wskazują na problemy związane ze spalaniem paliw kopalnych (stanowiących źródło ponad około 80% energii dla ludzkości) takie jak: zanieczyszczenie środowiska, globalne ocieplenie i wyczerpywanie się zasobów, negatywne oddziaływanie zdrowotne.
Przeciwnicy OZE wskazują na wysokie koszty, niestabilność produkowanej energii, konieczność wspierania elektrowni wiatrowych i słonecznych przez tradycyjne elektrownie, dodatkowe koszty ekologiczne i wątpliwy wpływ na zużycie paliw kopalnych.
Zapobiec negatywnym skutkom oddziaływania na stabilność systemu energetycznego przez coraz większy udział niepewnych źródeł jakimi niewątpliwie są energia słoneczna i energia wiatru można w dwojaki sposób: stosowanie elektrowni (głównie gazowych) o bardzo krótkim rozruchu lub/oraz stosowanie magazynów (zasobników) energii elektrycznej.
Wyraźnie pojawiają się dwa podstawowe obszary zastosowań zasobników energii:
- odbiorcy energii elektrycznej, czyli systemy małe i średnie instalowane po stronie odbiorców domowych i biznesowych,
- rozwiązania wielkoskalowe w obszarze energetyki zawodowej
Akumulatory litowo-jonowe charakteryzują się dużą gęstością energii, wysokim napięciem nominalnym ogniwa (także siły elektromotorycznej SEM), niskim współczynnikiem samorozładowania, dobrą trwałością cykliczną oraz szerokim dopuszczalnym zakresem temperatur pracy.
Szczególnie właściwość prądowa (duże wartości i stromości prądów ładowania i rozładowania) ogniw litowo-jonowych jest niezastąpiona w zastosowaniach w magazynach energii do stabilizacji sieci energetycznej. Taka bateria może przyjąć lub też wydatkować moce rzędu megawatów, konieczne do utrzymania żądanych napięć lub częstotliwości sieci dystrybucyjnej, ze stosunkowo małej pojemności.
W Polsce grupy energetyczne uruchomiły ostatnio kilka dużych (po kilka MWh) zasobników energii elektrycznej z wykorzystaniem modułów Powerpack Tesla. PGE do 2030 roku planuje budowę co najmniej 800 MW nowych magazynów energii.
Największymi magazynami energii w systemie elektroenergetycznym są elektrownie szczytowo-pompowe. Grupa PGE posiada 4 elektrownie o mocy 1.543 MW i magazynuje w nich 6.679 MWh energii elektrycznej, zdolnej do uruchomienia w ciągu kilku minut w razie wystąpienia awarii.
Podsumowanie:
Magazyny energii przede wszystkim mają służyć stabilizacji sieci oraz wspomagać pracę niepewnych źródeł OZE. Bloki polskiej energetyki są stare i mało elastyczne oraz nieprzystosowane do współpracy z OZE, a OZE wymaga szybkiego włączania i wyłączania bloków.
Ministerstwo Energii dostrzega te problemy dokonując nowelizacji Prawa energetycznego. Nowe regulacje znoszą podwójne naliczanie opłat sieciowych - za przepływ do i z magazynu, instalacje o mocy mniejszej niż 10 MW są zwolnione z uzyskania odpowiedniej koncesji, wprowadzono 5-letnie zwolnienie z opłat przyłączeniowych.
Opracował
Kazimierz Ginał
Prezes Oddziału Kieleckiego SEP