W Polsce w ostatniej dekadzie wybudowano tysiące elektrowni wiatrowych oraz słonecznych o łącznej mocy ponad 24 gigawatów (GW), a warunki przyłączeniowe wydane przez operatorów systemu dystrybucyjnego do budowanych kolejnych elektrowni słonecznych przekraczają następne kilkanaście GW.
Jednak źródła energii odnawialnej charakteryzują się dużą niestabilnością ze względu na sezonowość wiejących wiatrów, nasłonecznie głównie latem i tylko w godzinach dziennych, okresowe susze powodujące spadek poziomu wody w rzekach. A energii biogazów pozyskiwanych z biomasy oraz oczyszczalni i wysypisk odpadów jest zbyt mała ilość aby ustabilizować równowagę wytwarzanej i zużywanej energii.
Rozwiązaniem są magazyny energii instalowane na skalę przemysłową. Możliwości jest kilka:
- Systemy połączonych akumulatorów elektrycznych – jednak to rozwiązanie jest sprzeczne z ochroną środowiska z powodu degradacji rozległych terenów podczas wydobycia metali ziem rzadkich i kosztów utylizacji.
- Wodór – obiecujący nośnik energii, który można wytwarzać poprzez elektrolizę wody i magazynować. Przez wielu ekspertów jest zaliczany do paliw przyszłości, których technologie będą się dynamicznie rozwijać w kolejnych latach.
- Elektrownie szczytowo-pompowe – wykorzystujące energię podnoszonej wody jako nośnika energii poprzez kierowanie jej na łopaty turbin bloków hydroenergetycznych. Rozwiązanie to jest jednym z najskuteczniejszych, ale też najdroższych. Może być zastosowane tylko w miejscach gdzie przewyższenia terenu wynoszą powyżej kilkudziesięciu metrów oraz wiąże się z zalewaniem znacznych terenów lub korzystaniem z wód rzeki lub jeziora. Koszty budowy takiej elektrowni, ze zbiornikami dolnym czy górnym, wraz z infrastrukturą i liniami przesyłowymi to miliardy złotych, których nie ma w budżecie, a które znacząco wpływają na wysokość cen energii.
Rozwiązaniem problemu są grawitacyjne magazyny energii z zasadą działania podobną do elektrowni szczytowo-pompowych. W rozwiązaniu tym wodę jako nośnik energii zastąpiono stalowymi blokami podnoszonymi przez odwracalne silniki elektryczne poprzez system lin stalowych i wielokrążków. Rozwiązanie takie stworzyła spółka OZE Rentier S.A. Na specjalnie zaprojektowanych wieżach o wysokości do stu kilkudziesięciu metrów, w okresie nadmiaru wytwarzanej energii elektrycznej, podnosimy bloki do góry, a w szczycie zapotrzebowania opuszczamy je odzyskując energię. Rozwiązanie to jest modułowe, przez co możemy konstruować magazyny o dowolnej mocy, zajmujące stosunkowo mało miejsca i budować tam, gdzie jest najwięcej jednostek wytwórczych wiatrowych czy słonecznych.
Zastosowanie grawitacyjnych magazynów podłączanych do sieci przesyłowych nie wymaga jej rozbudowy, co daje ogromne oszczędności. Na jednym hektarze możemy wybudować grawitacyjny magazyn energii o pojemności do 20 MWh, a multiplikując moduły na obszarach kilku dziesiątków hektarów, możemy budować grawitacyjne magazyny energii praktycznie wszędzie i o dowolnej pojemności. Główną ich zaletą jest stała, niezmiennie wysoka sprawność instalacji w całym okresie eksploatacji oraz ponad 99,9 procentowa zdolność do recyklingu. Dzięki odpowiednio zaprojektowanej konstrukcji i mechanice okres eksploatacji magazynu przy odpowiednim serwisie wynosi 50 lat i przewyższa okresy użytkowania elektrowni słonecznych oraz wiatrowych.
źródło: ozerentier
Grawitacyjne magazyny energii poprzez możliwość budowania ich w pobliżu miejsc wytwarzania energii, wydatnie wpłyną na zwiększenie mocy przyłączeniowych w miejscach jej największego zapotrzebowania, z niewielkimi kosztami rozbudowy miejscowej sieci elektroenergetycznej.
Tak długo, jak energetyka jądrowa oraz geotermia nie rozwiną się w Polsce w znaczącym stopniu, elektrownie na paliwa węglowodorowe wspomagane OZE z grawitacyjnymi magazynami energii mogą skutecznie stabilizować naszą sieć energetyczną i Krajowy System Energetyczny. Stworzone zostaną warunki płynnego przechodzenia w stronę gospodarki zeroemisyjnej, zgodnie z wytycznymi Unii Europejskiej, poprzez zwiększanie udziału OZE w miksie energetycznym w wyniku rozbudowy kolejnych elektrowni słonecznych oraz wiatrowych z zastosowaniem grawitacyjnych magazynów energii, a co za tym idzie, wygaszanie wytwarzania w elektrowniach konwencjonalnych. To z kolei powinno wreszcie wpłynąć na znaczne obniżenie oraz stabilizację cen energii w kraju, dzięki czemu polska gospodarka przez kolejne dziesięciolecia stanie się siłą napędową gospodarki europejskiej.
Moduł pojedynczego magazynu jest o pojemności 2 MWh i można go dowolnie multiplikować, np.: na dziesięciu hektarach uzyskamy magazyn o pojemności 220 MWh.
Sprawność magazynu grawitacyjnego przekracza 70%.
Magazyn grawitacyjny charakteryzuje się stałą sprawnością podczas całej eksploatacji wynoszącej 50 lat.
Magazyny grawitacyjne są ekologiczne, mogą zostać w 99,9% poddane recyklingowi.
źródło: ozerentier.pl
