Dodana: 20 maj 2016 12:28

Zmodyfikowana: 20 maj 2016 12:28

Magazyn z kilowatogodzinami

Magazyn energii to coś, o czym warto pamiętać projektując instalacje energetyczne, które wnioskodawcy z województwa podlaskiego zamierzają sfinansować ze środków Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Podlaskiego na lata 2014-2020. Bez względu na to czy i z jakich środków sfinansujemy to „novum” już wkrótce czeka nas kolejny przełom w energetyce. Tej małej i tej dużej. A wszystko – przypomnijmy – zaczęło się od butelki, latawca i kawałka sznurka.

Ilustracja do artykułu Ilustracja.jpg

Benjamin Franklin jeden z „Ojców-założycieli” Stanów Zjednoczonych działalność polityczną łączył z zamiłowaniem do nauki. Przeprowadził cykl eksperymentów z latawcem zbierającym ładunek elektryczny z chmur burzowych, który za pośrednictwem wilgotnego sznurka był przekazywany do butelki lejdejskiej. W roku 1752 we Francji, w oparciu o prace teoretyczne Franklina, wykonano kolejne doświadczenie, tym razem jako źródło energii wykorzystano błyskawice.

Te i wcześniejsze XVIII-wieczne eksperymenty z butelką lejdejską można dziś uznać za początek badań nad magazynowaniem energii elektrycznej. Przez długie lata „szczytowym osiągnięciem” w tym zakresie były ciężkie i kłopotliwe w użyciu akumulatory kwasowo- ołowiowe. Przełom, zamiast  przemysłu  motoryzacyjnego, przyniosły ze sobą technologie telekomunikacyjne. Niedługo potem firmy produkujące samochody  zauważyły  jednak potencjał tkwiący w małych bateriach litowo- jonowych wykorzystywanych w telefonii komórkowej. Ich powiększone odpowiedniki zaczęto stosować do napędzania  samochodów elektrycznych. Nowe możliwości technologiczne pozwalające na wytwarzanie „superbaterii” nie uszły uwadze firm z branży energetycznej, które zaczęły  stosować akumulatory litowo-jonowe w zestawieniu z turbinami wiatrowymi i panelami fotowoltaicznymi, likwidując  przy okazji problemy związane z niedopasowaniem ilości wytwarzanej energii do  technicznych możliwości jej odbioru.  Bardzo szybko pojawiły się też rozwiązania pozwalające na tworzenie  magazynów energii na skalę przemysłową. Obecnie największe z nich mają pojemność 200 MWh.

Efekt skali pozwolił na szybką  redukcję kosztów. Wysokie ceny urządzeń akceptowalne w przypadku zawodowej energetyki były barierą uniemożliwiającą ich wykorzystanie w warunkach małych firm i gospodarstw domowych. Zmieniło się to za sprawą amerykańskiego milionera Elona Muska, który w roku 2015 zaprezentował najtańszy na rynku magazyn energii Powerwall, rozpoczynając swoisty akumulatorowy” wyścig zbrojeń”. Podobne urządzenia, o pojemności  nieprzekraczającej 10 kWh były  dostępne rynku już od kilku lat, kluczową kwestią było jednak obniżenie ich ceny do poziomu przyswajalnego przez małych konsumentów energii.  W przypadku Elona Muska miało się to dokonać dzięki budowanej w Nevadzie największej na świecie fabryce takich urządzeń pozwalającej na sprzedaż domowych magazynów energii w cenie od 3 do 3,5 tysiąca  dolarów. Rzuconą rękawicę podjęły jednak bardzo szybko  niemieckie i brytyjskie startupy (Sonnen i Powervault)  zasilane przez fundusze kapitałowe i system crowdfundingowy, czyli po prostu internetową zbiórkę  funduszy inwestycyjnych.  Do gry włączają się też koreańscy potentaci tacy jak Samsung czy LG. Pojawiają się też nowe rozwiązanie techniczne, z zastosowaniem innych niż lit pierwiastków. W rezultacie w sprzedaży są, lub już za chwilę się pojawią, urządzenia o gabarytach przeciętnej pralki i wadze ok. 200 kg pozwalające na magazynowanie energii produkowanej w domowych instalacjach fotowoltaicznych lub w budynkach zasilanych w oparciu o zmienne taryfy energetyczne (w polskich realiach o tzw. „nocną taryfę”). Istnieją też kilkukrotnie większe modele możliwe do zastosowania w firmach i obiektach użyteczności publicznej.  Ich zastosowanie skutkuje  obniżeniem  kosztów zużywanej energii o 15 do  25%, choć to tylko kwestia czasu i rozwoju technologii  kiedy te oszczędności będą jeszcze większe. W pełni naładowany „magazyn energii” pozwala na zasilanie wszystkich urządzeń gospodarstwa domowego przez 2 do 5 dni . Wszystko zależy od pojemności akumulatora i źródła zastosowanej do jego ładowania energii. Obserwując dynamiczny rozwój produkcji  tych urządzeń należy założyć, że na przestrzeni najbliższych lat będziemy obserwowali spadek cen, wzrost ich pojemności, efektywności, zapewne gabarytów i ciężaru  oraz korzyści w postaci coraz niższych  rachunków za energię elektryczną.

Mało kto zdaje sobie sprawę, że województwo podlaskie leży w  bardzo korzystnej II strefie nasłonecznienia. Strefa I obejmuje polskie wybrzeże.  Nie oznacza to takiej obfitości słonecznych dni jaka dana jest mieszkańcom Kalifornii, jednak ich ilość pozwala na poważne traktowanie fotowoltaiki jako liczącego się źródła energii. „Superbaterie” oprócz urządzeń solarnych mogą także znaleźć zastosowanie w „małej energetyce wiatrowej”. Co to oznacza praktyce? Oprócz miejsca na zmywarkę już niedługo, a w zasadzie już teraz, warto zaplanować  metr lub dwa metry kwadratowe, na przestrzeni  których  w naszym domu (lub garażu, bo ze względu na ciężar urządzenia trudno sobie wyobrazić wnoszenie „magazynu energii” do piwnicy) umieścimy wielką baterię pozwalającą na obniżenie wydatków na energię elektryczną, a w przyszłości, kto wie, może nawet na całkowitą samowystarczalność energetyczną naszego gospodarstwa domowego,  firmy lub urzędu.

 

facebook