Magazyn Fotowoltaika 3/2024

17

magazyn fotowoltaika 3/2024

technologie

nie można zużyć na bieżąco, musi być przechowywana lub jest

tracona bezpowrotnie. Magazyny energii stają się zatem jedy-

nym realnym rozwiązaniem pozwalającym na wykorzystanie

nadwyżki produkcji w późniejszym czasie, umożliwiając opty-

malizację zużycia i minimalizację strat.

Korzyści wynikające z magazynowania energii elektrycznej

w zależności od wybranych priorytetów pracy oraz charakteru

przedsiębiorstwa to przede wszystkim:

1.

Unikanie strat finansowych – dzięki magazynom przed-

siębiorstwa nie muszą sprzedawać nadwyżek energii

wyprodukowanej (jeżeli występują) po relatywnie niskich

stawkach odkupu występujących w ciągu dnia, co ma szcze-

gólne znaczenie w okresach niskiego własnego zapotrzebo-

wania, takich jak dni wolne i święta. Przechowywanie ener-

gii pozwala na jej wykorzystanie, gdy ceny prądu są wyższe,

co znacznie zwiększa opłacalność pracy systemu PV.

2.

Optymalizacja kosztów – przechowywana energia może

być wykorzystana w  godzinach szczytowego zapotrzebo-

wania, co pozwala uniknąć konieczności kupowania dro-

giej energii z sieci i uzupełniania jej braków. Odpowiednio

dobrana pojemność i moc magazynu pozwalają firmom za

pomocą oprogramowania oraz systemów sterujących opty-

malizować zarządzanie energią, chroniąc przed dynamicz-

nymi wahaniami cen na rynku energii.

3.

Zwiększenie niezależności energetycznej – przechowy-

wanie nadwyżek produkowanej energii pozwala zmniejszyć

zależnośćod dostaw zewnętrznych, chroniąc przed poten-

cjalnymi przerwami w dostawach prądu. System zarządza-

nia energią w zależności od pojemności i mocy magazynu

umożliwia pozostawienie określonego zasobu energii do

dyspozycji awaryjnej.

4.

Poprawa stabilności i jakości energii – magazyny ener-

gii nie tylko zwiększają niezawodność dostaw, ale również

poprawiają jakość energii elektrycznej, eliminując waha-

nia napięcia oraz stabilizując parametry energii, co chroni

infrastrukturę i maszyny przed uszkodzeniami (w zależno-

ści od typu, rodzaju i konfiguracji magazynu).

5.

Zarządzanie obciążeniem sieci – dzięki magazynom ener-

gii przedsiębiorstwa mogą gromadzić energię w okresach

niskiego zapotrzebowania, a  następnie wykorzystywać ją

w  momentach szczytowego obciążenia sieci, co pomaga

obniżyć koszty i zmniejszyć ryzyko przeciążenia lokalnej

infrastruktury elektroenergetycznej.

6.

Kompensacja mocy biernej – magazyny energii, które

mają możliwość kompensowania mocy biernej, są wypo-

sażone w zaawansowane falowniki dwukierunkowe, które

mogą zarządzać zarówno mocą czynną, jak i bierną. Falow-

niki w  takich magazynach energii są zaprojektowane

do kontrolowania przepływów mocy biernej w  sieci, co

pozwala na dynamiczną kompensację zarówno mocy bier-

nej indukcyjnej, jak i pojemnościowej. Dzięki temu mogą

dynamicznie reagować na zapotrzebowanie i  poprawiać

współczynnik mocy w  sieci, co redukuje koszty wynika-

jące z poboru mocy biernej przez odbiorców. Kompensacja

mocy biernej to dodatkowa korzyść z posiadania magazy-

nów energii w strukturze energetycznej przedsiębiorstwa,

pomagająca poprawić efektywność operacyjną organizacji.

Magazyny energii stają się odpowiedzią na wyzwania zwią-

zane z regulacjami dotyczącymi zeroeksportu oraz niskimi staw-

kami odkupu energii. Zastosowanie technologii magazynowa-

nia energii otwiera przed przedsiębiorstwami nowe możliwości,

nie tylko w zakresie oszczędności, lecz także w spełnianiu coraz

bardziej rygorystycznych wymogów regulacyjnych związanych

z poborem energii. Rosnąca presja na efektywność energetyczną

i dekarbonizację w ramach polityki Unii Europejskiej sprawia, że

magazyny energii są nie tylko opłacalne, ale również konieczne

dla firm chcących zachować konkurencyjność.

Pomimo braku bezpośredniego wsparcia na skalę programów

dla prosumentów, takich jak „Mój Prąd”, „Czyste Powietrze”,

przedsiębiorstwa mogą skorzystać z dostępnych funduszy unij-

nych oraz krajowych programów pomocowych. Główny mecha-

nizm pomocowy to Fundusz Modernizacyjny, który wspiera

inwestycje w odnawialne źródła energii, poprawę efektywności

energetycznej, magazynowanie energii oraz modernizację infra-

struktury energetycznej, w tym sieci ciepłowniczych i rurocią-

gów. Krajowym operatorem Funduszu Modernizacyjnego jest

NFOŚiGW. Wsparcie można także uzyskać w ramach regional-

nych funduszy innowacyjnych oraz środków przeznaczonych na

zrównoważony rozwój. W związku z tym magazyny energii jako

kluczowy element w nowoczesnym zarządzaniu energią zyskują

na znaczeniu w  kontekście rosnącej potrzeby optymalizacji

kosztów, stabilności dostaw oraz spełniania wymogów związa-

nych z efektywnością energetyczną.

Technologie magazynowania energii

W kontekście przemysłowych magazynów energii dominuje

technologia baterii litowo-jonowych. Wynika to przede wszyst-

kim z ich wysokiej efektywności, relatywnie długiej żywotności

oraz dużej gęstości energetycznej, która pozwala na przechowy-

wanie znacznych ilości energii w stosunkowo niewielkiej prze-

strzeni. Baterie litowo-jonowe charakteryzują się również szyb-

kim czasem ładowania i rozładowywania, co czyni je idealnym

rozwiązaniem dla przedsiębiorstw o zmiennym zapotrzebowa-

niu na energię. Ich zaletą jest elastyczność skalowania – mogą

być dostosowywane do różnych wielkości instalacji i  potrzeb

przedsiębiorstwa, w  zastosowaniach od  mniejszych zakładów

produkcyjnych po duże farmy fotowoltaiczne.

Oprócz baterii litowo-jonowych na rynku przemysłowym

coraz częściej pojawiają się magazyny energii oparte na bateriach

przepływowych, które choć mniej popularne, zyskują na zna-

czeniu w większych instalacjach. Baterie przepływowe, w prze-

ciwieństwie do litowo-jonowych, cechują się wyjątkową trwa-

łością i możliwością niemal nieskończonego ładowania i rozła-

dowywania bez znaczącej degradacji. Ich największą zaletą jest

możliwość przechowywania dużych ilości energii przez dłuż-

szy czas, co czyni je szczególnie przydatnymi w zakładach prze-

mysłowych o stabilnym, przewidywalnym zapotrzebowaniu na

energię. Potrafią szybko dysponować dużą mocą, co jest przy-

datne w zarządzaniu energią na dużą skalę, np. w sieciach ener-

getycznych. Niestety, wysoki koszt początkowy, relatywnie niska

gęstość energii, złożoność konstrukcji sprawiają, że technologia

ta nie jest jeszcze masowo wykorzystywana.

Na rynku pojawiają się także systemy hybrydowe, które

łączą różne technologie magazynowania, takie jak baterie