Još o sustavima pohrane (električne) energije

O ovoj temi pisali smo nedavno u člancima Sustavi pohrane električne energije – bitni dio buduće mreže zasnovane na obnovljivima (20. travnja) i Izranjajuća harmonija velikog i malog u elektroenergetici (8. svibnja), kao i ranije u članku Uklapanje nestalnih izvora u električnu mrežu: reverzibilne hidroelektrane (3. kolovoza 2012.). Koliko je ova tema važna, pokazuje slijedeći niz poveznica, uglavnom objavljenih jućer (15. svibnja) ili koji dan ranije.

Compressed Air Energy Storage

O terminologiji: precizno bi trebalo reći “Sustavi pohrane energije vezani uz elektroenergetski sustav”. U baterijama (električnim akumulatorima) sprema se električna energija u obliku kemijske, ali koriste se i drugi oblici transformacije energije, koja se može skladištiti. U tradicionalnom elektroenergetskom sustavu postoje reverzibilne hidroelektrane (električna energija transformira se u potencijalnu energiju mase vode). Istražuju se, razvijaju ili postoje demonstracijski projekti sustava s toplinskim spremnicima, komprimiranim zrakom, vodikom idr.. Možemo govoriti o “pohrani električne energije” imajući na umu da se dvaput vrši transformacija oblika energije (pri čemu naravno ima gubitaka, koje treba uračunati kod planiranja sustqava i proračuna troškova).

Instalirani kapaciteti vjetroelektrana i solarnih elektrana širom svijeta brzo rastu i nema sumnje da će i dalje brzo rasti, uz dalji pad jedinične cijene proizvodnje (levelizes costs). Kako su ti izvori nestalni i neupravljivi, sada postaju važni sustavi pohrane energije, koji omogućavaju da se energija, proizvedena kad postoji višak nad trenutnom potražnjom, spremi za kasnije (recimo, tijekom dana za navečer i slijedeće jutro). To nije fatalna mana, kako neki konzervativni protivnici obnovljivih i dalje prikazuju, nego naprosto zadatak, koji stoji pred tehnolozima, poslovnjacima i planerima.

When will solar batteries become economical?

Njemačka je od sredine prošloga desetljeća intenzivno podupirala razvoj solarne energije, pomažući da industrija stane na svoje noge mnogo prije nego što bi to bez poticaja bilo moguće. Uspjeh je bio i veći od očekivanog. Cijena proizvodnje u malim solarnim fotonaponskim sustavima danas je oko 12 c/kWh. To je upola manje od prosječne cijene koju potrošači plaćaju za energiju preuzetu od lokalne “Elektre”. Garantirane otkupne cijene danas su 15 c/kWh za sustave do 10 kW i 10,44 za sustave između 1 i 10 MW.

Sad je država uvela i poticaje za kupovinu baterija (jeftini krediti preko državne banke, a možda se uvede i direktna subvencija od 30% cijene), s ciljem da se na jednak način potiče tehnološko i ekonomsko sazrijevanje tehnoloogije. Procjene cijene skladištenja za danas raspoložive olovne i litij-ionske baterije razlikuju se i kreću između 10 i 35 c/kWh. Očekuje se međutim da će cijena bitno pasti u slijedećih nekoliko godina, te će sustavi “FN paneli + baterije” na nivou domaćinstva postati komercijalni. Pritom skladištenje energije tijekom dana ima i vrlo povoljan učinak na mrežu, smanjujući varijacije potrošnje.

Download Free White Papers and Reports

Za one zainteresirane za detaljnije informacije, na sajtu energystorageforum dostupan je niz izvještaja (“white papers”) o raznim aspektima tehnologije i ekonomije sustava pohrane energije vezanih uz elektroenergetski sustav.

International Battery & Energy Storage Alliance Established

Tvrtke koje se bave tehnologijama solarne energije, skladištena energije i pametnih mreža osnovale su međunarodnu udrugu IBESA.

Solar Power Expansion Bill Co-Sponsored by Addabbo Passes Full State Senate In Recognition of Earth Day 2013

Država New York uvela je poticaje za sustave skladištenja energije, na sličan način i s jednakim motivima kao Njemačka.

Compressed air energy storage plant

Jedna od tehnologija za skladištenje energije, vezana uz elektroeergetski sustav, je komprimirani zrak. U Sjevernoj Irskoj priprema se gradnja Compressed Air Energy Storage (CAES) kapaciteta 268 MW, za skladištenje viškova energije vjetra i drugih obnovljivih.

Power-to-Gas-Hydrogenics

European cooperation in North Sea Power to Gas Platform for future energy storage system

Sjeverna Europa ima značajna nalazišta prirodnoga plina i infrastrukturu za njegov transport i korištenje. Također ima značajne kapacitete u obnovljivim izvorima, već izgrađene ili u gradnji i u planu.

Jedanaest kompanija formiralo je konzorcij North Sea Power to Gas Platform, koji će se baviti povezivanjem postojeće plinske infrasture s obnovljivima. Očekuje se da će se kapaciteti fotonaponskih sustava do 2020. povećati s današnjih 35 GW na 60 GW, a vjetroelektrana, s velikim pučinskim poljima, na 100 GW do 2030.. Sustav “power to gas” (P2G) može biti važan za pohranu viškova u vrijeme kad proizvodnja prevazilazi potrošnju. Elektrolizom se proizvodi vodik, koji se može skladištiti i koristiti kasnije za pokretanje električnog generatora ili proizvodnju toplote, a može se i proizvoditi metan sintezom s ugljičnim dioksidom, te se transportirati i na velike udaljenosti i služiti za pogon gorivih ćelija i drugo.

Significant Improvement in Performance of Solar-Powered Hydrogen Generation

Jedno istraživanje koje bi moglo dovesti do učinkovitije proizvodnje vodika iz sunčeve svjetlosti i vode.

power_to_gas_flowchart


Storage Power Plant On the Seabed

Još jedno istraživanje (dovedeno do razine patenta) o mogućnosti skladištenja energije u podmorju, koriteći razliku u tlaku. Tako bi se mogao skladištiti višak energija pučinskih vjetroelektrana, koji kasnije pokreće turbinu koristeći razliku tlaka na sličan način kao kod reverzibilne hidroelektrane.

Da se vratimo baterijama za kućnu upotrebu, vezanim uz fotonaponske panele.

Fighting Blackouts: Japan Residential PV and Energy Storage Market Flourishing

U Japanu su od početka ozbiljnih mjera, sredinom prošle godine, krenuli u poticanje sustava fotonaponskih panel + baterija u domaćinstvima. Domaćinstvo može puniti bateriju iz panela, ali također i iz mreže u doba jeftine tarife, i prodavti mreži u doba skuplje tarife. To je značajan dobitak i za stabilnost mreže, zbog izravnjavanja vršaka. [I u hrvatskom elektroenergetskom sustavu značajan je problem velika razlika između minimalne i maksimalne potrošnje tijekom dana.]

Za opću orijetnaciju o problemu i nekim mogućim tehnologijama, jedan članak iz časopisa “Natura” 2010. g.: Smart grids: The energy storage problem

Oglasi

O autoru Zoran Oštrić

Osobni blog: http://zoranostric.blog.hr
Ovaj unos je objavljen u elektrika. Bookmarkirajte stalnu vezu.

Odgovori

Popunite niže tražene podatke ili kliknite na neku od ikona za prijavu:

WordPress.com Logo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš WordPress.com račun. Odjava / Izmijeni )

Twitter picture

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Twitter račun. Odjava / Izmijeni )

Facebook slika

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Facebook račun. Odjava / Izmijeni )

Google+ photo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Google+ račun. Odjava / Izmijeni )

Spajanje na %s