Przegląd rozwiązań w zakresie magazynowania energii prezentowanych na targach Intersolar

Świat energii stanowczo zmierza w kierunku zwiększania mocy w zakresie energii odnawialnej. O tej rosnącej dbałości o ekologiczne rozwiązania w zakresie zasilania świadczyła znakomita frekwencja na wydarzeniu branżowym Intersolar Europe 2023, które zgromadziło ponad 100 tysięcy uczestników ze 166 krajów. Z uwagi na to, że wydarzenie koncentrowało się wokół tematu zapewnienia możliwości całodobowego zużycia czystej energii, zaprezentowano wiele rozwiązań w zakresie magazynowania energii.

Z tej okazji dzielimy się przeglądem rozwiązań w zakresie magazynowania energii i głównych trendów w technologii w eksperckim przeglądzie autorstwa Ievgena Didichenko, współinwestora i Dyrektora ds. Rozwoju Biznesu KNESS.

• Kim są główni interesariusze technologii?

Producentami energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii.

Połączenie pracy elektrowni fotowoltaicznych i wiatrowych z magazynowaniem energii pozwala producentom na wyrównanie niezbilansowań, które powstają w wyniku niestabilnej pracy farm fotowoltaicznych czy wiatrowych oraz błędów w prognozowaniu produkcji energii elektrycznej. Ponadto wytwórcy mogą wykorzystywać magazyny energii do gromadzenia energii elektrycznej w godzinach jej szczytowej produkcji, gdy sieć nie jest w stanie przyjąć odpowiedniej ilości energii, a następnie sprzedawać tę zmagazynowaną energię elektryczną w godzinach największego zapotrzebowania. Jest to niezwykle ważne, ponieważ pozwala producentom OZE optymalizować sprzedaż swoich produktów, czyli energii elektrycznej. Rozwiązuje również jeden z ich głównych problemów – braku możliwośći zwiększenia udziału w rynku oraz wolumenu produkcji z powodu ograniczeń operatora sieci w określonych godzinach z powodu konieczności zbilansowania całego grafiku dobowego.

Konsumentami

Systemy magazynowania energii elektrycznej mogą zapewnić konsumentom zrównoważone źródło energii i jednocześnie zoptymalizować cenę zużycia energii elektrycznej.

• Która z technologi była najczęściej spotykana wśród rozwiązań wystawienniczych?

Niemal wszystkie prezentowane rozwiązania to krótkoterminowe magazyny energii oparte na technologii litowo-żelazofosforanowej (LFP). Głównym przenaznaczeniem tych rozwiązań jest segment gospodarstw domowych i małych przedsiębiorstw. Technologie średnio/długookresowego magazynowania energii są nadal na etapie badań i testów. Jesteśmy jednak przekonani, że długoterminowe magazynowanie energii wkrótce przejdzie do etapu komercjalizacji i wejścia na rynek. To dlatego, że to narzędzie umożliwi realizację transformacji energetycznej.

• Jakie trendy i godne uwagi aspekty kategorii ESS można było dostrzec?

Na wystawie prezentowali się zarówno producenci, którzy opracowują poszczególne elementy systemów magazynowania energii, jak i ci, którzy składają systemy z dostępnych komponentów.

Technologia LFP jest dość łatwa do skalowania. Ponieważ takie elementy składają się z ogniw, które są montowane w moduły bateryjne, w zależności od skali, moduły można łączyć w systemy o różnych rozmiarach i pojemnościach. Wybierając różne kombinacje szeregowego i równoległego łączenia modułów bateryjnych, producenci prezentowali układy o różnych napięciach od 700 do 900 V, a nawet 1500 V.

Przedstawiono układy bateryjne połączone równolegle w moduły o dużej pojemności przy niskim napięciu (3,2 V). Takie moduły są połączone w scentralizowany PCS (inwerter) poprzez oddzielne modułowe konwertery DC/DC. Rozwiązanie to eliminuje konieczność stosowania oddzielnego układu aktywnego bilansowania, jednak należy wziąć pod uwagę również ekonomiczną wykonalność takiego rozwiązania.

Wśród wystawców jedno szczególne rozwiązanie wyróżniało się znaczącym postępem w zakresie pojemności jednostkowej ogniw baterii. Mowa o akumulatorze z ogniwem 560 Ah. A to dlatego, że w ogólnym trendzie jednostkowa pojemność ogniw utrzymuje się na poziomie 100 — 300 Ah.

• Rozwiązania dla bezpieczeństwa ESS

Sporo producentów ESS stosuje chłodzenie cieczą, co z jednej strony sprawia, że rozwiązanie jest szczelne i kompaktowe, ale z drugiej strony może obniżać niezawodność systemu poprzez wprowadzanie nowych ryzyk i złożoności technicznej.

Co ciekawe, jedna z firm przedstawiła rozwiązanie, które monitoruje gazy będące produktami rozkładu elektrolitu, twierdząc, że takie podejście do wykrywania nieprawidłowego działania akumulatorów LFP pozwala zapobiegać uszkodzeniom na wczesnym etapie i unikać sytuacji z przepaleniem lub wybuchem ogniwa.