Magazyny energii – co to jest? Światowy przemysł magazynowania energii elektrycznej znajduje się na szczycie boomu – w ciągu najbliższych dwóch dekad moc zainstalowana na świecie może wzrosnąć ponad 120-krotnie. Eksperci identyfikują kilka przyczyn tak szybkiego rozwoju tego rynku. Jednym z nich jest rozwój energetyki odnawialnej, która już niedługo będzie w stanie zapewnić 35-50% światowej produkcji energii elektrycznej i 19-25% całego zużycia energii. Integracja odnawialnych źródeł energii z systemami energetycznymi stanie się jednym z głównych bodźców do rozwoju technologii magazynowania energii, która może rozwiązać główny problem nierównomiernie wytwarzanej energii elektrycznej. Drugim powodem jest obniżenie kosztów magazynowania energii elektrycznej.
Magazyn energii co to jest?
System magazynowania energii może przechowywać energię i w razie potrzeby uwalniać ją jako energię elektryczną. W większości przypadków system obejmuje szereg akumulatorów, elektroniczny układ sterowania, falownik oraz układ sterowania systemem termicznym w obudowie. W przeciwieństwie do ogniw paliwowych, które wytwarzają energię elektryczną bez konieczności ładowania, systemy magazynowania energii muszą być ładowane, aby zapewnić energię elektryczną w razie potrzeby.
Jakie są zalety magazynów energii?
Przechowywanie nadmiaru energii ma kluczowe znaczenie dla maksymalnego wykorzystania systemu paneli fotowoltaicznych. Może to prowadzić do oszczędności, bardziej wydajnych sieci i zmniejszenia emisji z paliw kopalnych.
Magazyn energii ma kilka zalet:
- Równoważenie obciążenia elektrycznego. Jeśli energia elektryczna nie jest magazynowana, musi zostać zużyta, gdy tylko zostanie wytworzona. Magazynowanie energii pozwala na przechowywanie nadwyżki wytworzonej przez okres szczytowego zapotrzebowania.
- Jeśli chodzi o energię odnawialną, magazynowanie jej nadmiaru oznacza, że światła mogą pozostać włączone nawet po zachodzie słońca lub gdy wiatr przestaje wiać. Mówiąc najprościej, magazynowanie energii pozwala stworzyć rezerwuar energii, który będzie ładowany, gdy zapotrzebowanie jest niskie, a produkcja wysoka, a następnie uwalniana, gdy zapotrzebowanie wzrasta, a produkcja spada.
- Krótkoterminowe magazynowanie energii słonecznej zapewnia stały przepływ energii podczas przestojów generatora, takich jak planowa konserwacja.
- Zrównoważenie energetyczne. Od pożarów po gwałtowne burze, sieć energetyczna jest podatna na awarie i przestoje. Poprzez decentralizację źródeł energii jej magazynowanie tworzy bańkę ochronną podczas katastrofalnych wydarzeń.
Jak działa magazyn energii?
Akumulatory to miejsca, w których energia jest magazynowana w postaci energii chemicznej, a lit jest najpopularniejszym pierwiastkiem używanym do przechowywania energii chemicznej wewnątrz baterii.
Poniżej znajduje się uproszczony przegląd działania akumulatora podczas pracy i ładowania
Rozładowywanie energii jako energii elektrycznej: lit jest przechowywany na jednym końcu baterii wraz z elektronami. Elektrony są oddzielane od litu i przemieszczane przez obwód, aby dostarczyć energię elektryczną do obciążeń. Tymczasem jony litu, teraz naładowane dodatnio, ponieważ utraciły swoje ujemnie naładowane elektrony, przemieszczają się z jednej strony baterii na drugą. Ten ruch trwa, dopóki wszystkie jony litu nie przejdą na drugi koniec. To jest z rozładowaną baterią.
Ładowanie baterii i magazynowanie energii chemicznej: źródło, zewnętrzna bateria, zaczyna dostarczać energię elektryczną, zapewniając napływ elektronów do baterii. Te ujemnie naładowane elektrony zaczynają się łączyć z dodatnio naładowanymi jonami litu, a ogniwa litowe, teraz naładowane neutralnie, przemieszczają się z jednej strony baterii na drugą. Gdy wszystkie ogniwa litowe się poruszają, akumulator jest teraz w pełni naładowany.
Elektroniczny system sterowania to mózg, organizujący działanie systemu magazynów energii. Kontroluje, kiedy akumulatory wymagają naładowania, kiedy obciążenia wymagają zasilania z akumulatorów oraz działaniem systemu zarządzania termicznego. Ten system sterowania komunikuje się również z urządzeniami spoza systemu magazynowania energii w celu koordynowania pracy.
Instalacje inwerterowe to instalacje, w których energia elektryczna wytwarzana przez akumulatory jest przekształcana z prądu stałego na prąd przemienny. Większość naszych domów i biur jest podłączona do prądu przemiennego, a sieć energetyczna dostarcza energię. Dzięki inwerterowi energia elektryczna dostarczana przez akumulatory może być wykorzystywana do zasilania obciążeń. System zarządzania temperaturą zarządza temperaturą całego systemu i zapobiega przegrzaniu z powodu reakcji chemicznych w akumulatorach, które są szkodliwe dla działania systemu.
Gdzie zobaczę rozwiązania do magazynowania energii?
Wykonalność ekonomiczna jest jednym z kluczowych czynników, dzięki którym decyzje dotyczące magazynowania energii będą podejmowane w szybszym tempie. Wysoka cena energii elektrycznej, niska odporność istniejącej infrastruktury energetycznej oraz krytyczność działalności biznesowej odgrywają w tym ważną rolę, ale istnieją dwa rodzaje klientów, którzy prawdopodobnie będą korzystać z rozwiązań magazynowania energii przed innymi:
- Przedsiębiorstwa użyteczności publicznej, producenci energii i operatorzy sieci: istnieje już obszar, w którym jest coraz więcej mocy zainstalowanej. Rozwiązania do przechowywania energii rozwiązują szeroki zakres problemów klientów, w tym przerywane odnawialne źródła energii, szczytowe zapotrzebowanie i krótkoterminowe przestoje.
- Budynki komercyjne: w tej dużej grupie rozwiązania w zakresie magazynów energii prawdopodobnie staną się bardziej powszechne w firmach, w których koszty energii są znaczne lub ciągłość działania ma kluczowe znaczenie.
Innym przypadkiem zastosowania rozwiązania magazynów energii jest zapewnienie nieprzerwanego zasilania w przypadku awarii zasilania i włączenia generatorów rezerwowych.To w tym obszarze wchodzi w grę możliwość natychmiastowego wysłania tych decyzji, w reagowaniu na obciążenia, które mają znaczne wahania napięcia i częstotliwości, na które niektóre aktywa wytwórcze nie są w stanie zareagować bez powodowania przerw.
