Światowy rynek energetyczny przechodzi właśnie na niskowęglową dietę, a oparte na akumulatorach technologie magazynowania energii sieciowej stanowią niezawodną alternatywę dla tradycyjnych elektrowni interwencyjnych i szczytowo-pompowych. Na całym świecie elektrownie rozbudowują się, by móc w sposób niezawodny i ekonomiczny bilansować obciążenie sieci i wprowadzać do obiegu energię pochodzącą ze źródeł odnawialnych.
Akumulatorowe systemy magazynowania energii sieciowej cieszą się rosnącym zainteresowaniem wśród przedsiębiorstw energetycznych, gwarantując stałą gotowość do działania dzięki szybko reagującemu układowi bilansowania sieci. Modułowa konstrukcja i idąca za nią całkowita skalowalność stanowią dodatkowe atuty takiego rozwiązania. Według firmy badawczej Navigant Research znaczny potencjał tej technologii pozwoli przed 2020 rokiem uruchomić w 22 krajach instalacje magazynowania energii elektrycznej o łącznej pojemności 11 GW.
Andreea Strachinescu, kierownik działu nowych technologii energetycznych przy Komisji Europejskiej, uważa, że tempo wzrostu najlepiej widoczne będzie właśnie na Starym Kontynencie. – Stale rosnący udział energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych będzie wymagał przełomowych technologii, które umożliwią stabilizację i bilansowanie europejskich sieci energetycznych. Magazynowanie energii elektrycznej może w istotny sposób przyczynić się do powiększania udziału energii odnawialnej i budowania w Europie nowoczesnych sieci energetycznych. Wzorce zaczerpnięte z rynków wschodzących odegrają decydującą rolę w rozbudowie europejskich systemów magazynowania energii na szeroką skalę.
Jak twierdzi Cyrille Brisson, wiceprezes ds. marketingu w obszarze EMEA sektora elektrycznego firmy Eaton, bazujące na akumulatorach technologie magazynowania energii pomagają zapoczątkować na europejskich rynkach nową epokę elastyczności energetycznej. – Technologie magazynowania energii niosą ze sobą ogromne zmiany, w efekcie których sieci energetyczne stają się mniej szkodliwe dla środowiska i sprawniej dostosowują się do aktualnych warunków. Oparte na zespołach akumulatorów systemy mają modułową i skalowalną konstrukcję, co ułatwia instalację w lokalizacjach o zróżnicowanych warunkach geograficzno-przyrodniczych. Okazują się przy tym niezwykle wydajnym narzędziem usprawniającym proces bilansowania sieci energetycznych. Wszystko to sprawia, że tego typu instalacje są coraz częściej wybierane przez operatorów sieci.
Doskonały przykład wykorzystania tej technologii można znaleźć w holenderskim mieście Vlissingen, w którym na początku tego roku pracę rozpoczął układ akumulatorów o pojemności 10 MW. Instalacja złożona z 45 tysięcy akumulatorów litowo-jonowych pozwoli operatorowi sieci przesyłowych sprawnie konkurować z tradycyjnymi generatorami i oferować usługi bilansowania sieci nie tylko na terenie Holandii, ale również w Niemczech, Szwajcarii i Austrii. Nowy system, pełniący funkcje szybko reagującego układu bilansowania sieci, umożliwi ponadto szersze wykorzystanie energii odnawialnej, zwiększenie niezawodności sieci oraz ograniczenie emisji szkodliwych substancji i kosztów eksploatacji.
Podobną inwestycję zrealizowano w Irlandii Północnej, gdzie na terenie elektrowni Kilroot w pobliżu miasta Carrickfergus zainstalowano układ magazynowania energii o łącznej pojemności 10 MW, złożony z połączonych ze sobą akumulatorów. Instalacja ta stanowi pierwszy etap szeroko zakrojonego planu modernizacji zakładającego budowę układu o pojemności 100 MW, który ma sąsiadować z elektrownią opalaną węglem, olejem i biomasą. Celem inwestycji jest uruchomienie niezawodnego, inteligentnego i ekonomicznego systemu wspierającego produkcję niskowęglowej elektryczności.
W obu przypadkach nowe instalacje oparto na technologii Advancion dostarczanej przez amerykańską korporację AES Energy Storage, która jest największym na świecie właścicielem i operatorem systemów magazynowania energii o łącznej pojemności 116 MW (w budowie lub na końcowym etapie projektowania znajdują się instalacje, które pomieszczą kolejne 268 MW energii sieciowej). Eaton, producent systemów zarządzania energią, oferuje technologię firmy AES jako część portfela zintegrowanych, sieciowych układów magazynowania energii skierowanych do odbiorców w Europie, na Bliskim Wschodzie i w Afryce. Przyglądając się poszczególnym rynkom, Brisson dostrzega ogromny potencjał dla nowej technologii.
– System Advancion stanowi doskonałą i kompletną alternatywę dla elektrowni interwencyjnych, a to sprawia, że spotyka się z zainteresowaniem ze strony dostawców energii – wyjaśnia Brisson. – Przede wszystkim jest niezawodny, ponieważ budowany jest z wykorzystaniem certyfikowanych, szczelnie zamkniętych akumulatorów o imponującej żywotności i wydajności. Co więcej, modułowa architektura pozwala rozbudowywać system o kolejne węzły, by zwiększyć jego wydajność. Skalowalność konstrukcji umożliwia bez dodatkowych prac inżynieryjnych zarówno budowę standardowych układów, jak i systemów o pojemności przekraczającej 1000 MW, zapewniających 15-minutowe lub nawet 4-godzinne zasilanie. Technologia została opracowana z myślą o stałej dostępności, tak by pomagała przedsiębiorstwom obsługującym szczyty energetyczne sprostać systemowym i lokalnym wymaganiom. Całość została dokładnie przemyślana i starannie opracowana.
Korzyści dla operatorów sieci energetycznych są oczywiste. System Advancion charakteryzuje się odpowiedzią częstotliwościową poniżej sekundy, dzięki czemu doskonale sprawdza się jako układ bilansujący krytyczne odcinki sieci elektroenergetycznych. Poza tym przejęcie funkcji magazynowania energii przez układ akumulatorów odciąża generatory, które mogą posłużyć do zwiększenia sprzedaży energii powstającej w tej samej elektrowni. Wysoka niezawodność systemu jest zasługą elastycznej, zdalnej obsługi procesów związanych z wytwarzaniem i regulowaniem energii.
Instalując system Advancion w obszarach krytycznych, dostawcy energii mogą sprostać zapotrzebowaniom szczytowym i korzystać z dwukrotnie wyższej elastyczności niż w przypadku tradycyjnych elektrowni interwencyjnych, co pozwala zwiększyć udział energii odnawialnej przy jednoczesnym ograniczeniu emisji zanieczyszczeń. System może znaleźć zastosowanie także na rynku komercyjnym oraz w przemyśle, obniżając koszty pracy w godzinach szczytu energetycznego czy zapewniając rezerwę zasilania w dużych, energochłonnych zakładach.
Technologia ta zyskuje uznanie również poza regionem EMEA. Na całym świecie AES dostarczyło już 2,5 miliona MWh energii elektrycznej, co bez wątpienia udowadnia niezawodność eksploatowanych przez tę firmę akumulatorowych instalacji magazynowania energii.
Całkiem niedawno Panasonic India we współpracy z miejscowym oddziałem AES wybudowało na terenie swoich zakładów produkcyjnych w Jhajjar w stanie Hariana instalację magazynującą energię o pojemności 10 MW. Wspólny projekt ma na celu zapewnienie stałego i awaryjnego zasilania fabryk, a jednocześnie ustabilizowanie sieci przesyłowych w całym regionie oraz zwiększenie udziału energii odnawialnej.
Możliwości, jakie przed technologią Advancion otwierają Indie, są wręcz niewiarygodne. Szacuje się, że 2022 roku wydajność indyjskiego rynku energetycznego odnotuje wzrost z obecnych 288 GW do poziomu 350 GW. Poza tym planowana jest budowa elektrowni słonecznych i siłowni wiatrowych o łącznej mocy 160 GW. Gwałtowny wzrost stopnia wykorzystania odnawialnych źródeł energii z pewnością poprawi bezpieczeństwo energetyczne, zwiększy dostępność energii elektrycznej, zmniejszy zależność od importu energii i ograniczy emisję szkodliwych substancji. Z drugiej jednak strony mocno obciąży system energetyczny, ponieważ obecna infrastruktura nie będzie w stanie spełnić nowych wymagań. Magazynowanie energii może sprawić, że infrastruktura będzie przynosiła wyższe zyski wobec inwestycji początkowej, jednocześnie zapewniając stały dostęp energii elektrycznej, który zasili galopującą indyjską gospodarkę na kolejne dziesięciolecia.
– Potencjał dla naszej technologii drzemie w każdym zakątku świata – dodaje Brisson. – Oferując innowacyjne systemy magazynowania energii przeznaczone do obsługi obiektów mieszkaniowych, komercyjnych i przemysłowych, jak również adresowane do przedsiębiorstw energetycznych, Eaton będzie w stanie zmniejszyć ciężar niezbędnych inwestycji, a także obniżyć koszty i poziomy emisji związane z eksploatacją infrastruktury interwencyjnej. Wykorzystanie na szeroką skalę układów obsługujących szczyty energetyczne i zapewniających elastyczność produkcji energii oraz odpowiedni bilans sieci, w połączeniu z łatwiejszą eksploatacją odnawialnych źródeł energii, pozwolą sieciom energetycznym spełniać założone cele środowiskowe.
Źródło: Eaton