Głównym celem magazynowania energii jest bilansowanie sieci w cyklu dobowym, łagodzenie obciążenia sieci elektroenergetycznej w szczytach oraz gromadzenie energii wtedy, gdy następuje jej nadprodukcja. Ma to szczególnie istotne znaczenie w przypadku niesterowalnych źródeł odnawialnych. Magazynowanie na dużą skalę utrzymuje nadwyżkę gdy produkcja energii wiatrowej i słonecznej przekracza popyt, a następnie uwalnia ją do sieci, gdy zasoby energii odnawialnej są niewystarczające do zaspokojenia konsumpcji.
Wdrożenie magazynowania energii jest warunkiem koniecznym, by ustabilizować system oraz zdekarbonizować sektor energetyki, a jednocześnie poprawić bezpieczeństwo energetyczne. Ma duże znaczenie, zwłaszcza w przypadku mniej stabilnych źródeł odnawialnych. Obecnie najtańsze i najprężniej rozwijane są technologie oparte na ogniwach elektrochemicznych, głównie litowych.
Magazynowanie energii to skuteczny środek poprawy efektywności gospodarowaniem energią. Jest wykorzystywany od dawna, czego przykładem mogą być elektrownie szczytowo-pompowe. Dynamiczny rozwój technologii ogniw elektrochemicznych w ostatnich latach daje możliwości budowania magazynów mniejszych, tańszych, co stwarza nowe możliwości w zakresie rozwoju i lepszego wykorzystania istniejących systemów rozdzielczych.
Magazyny energii w wersji zintegrowanej ze stacją oraz jako samodzielne obiekty powstają od kilku lat i będą coraz bardziej powszechne. Energia gromadzona w odnawialnych zasobnikach elektrochemicznych jest wykorzystywana od lat. Istnieje kilka technologii budowy ogniw, są one rozwijane i udoskonalane. Powstają także nowe technologie, które zgodnie z przewidywaniami wkrótce wejdą w fazę wdrożenia przemysłowego.
Przedział cenowy: 1 000 000 zł - 1 000 000 zł
Postęp w dziedzinie szybkości ładowania/rozładowania magazynów energii dokonuje się na bieżąco. Wyraża to parametr C-rate, który w zależności od pojemności akumulatorów wyznacza wartość dopuszczalnego prądu ładowania lub rozładowywania. Z obecnie stosowanych baterii największymi współczynnikami C charakteryzują się ogniwa litowo-jonowe wykonane w technologii LTO. Maksymalizację zgromadzonej energii osiągamy budując jak największe magazyny, ale gdy jednocześnie zależy nam na jak najmniejszej objętości magazynu – tak mamy w przypadku baterii do pojazdów elektrycznych- dążymy do stosowania baterii o największej gęstości energii wyrażanej w kWh/kg. Z obecnie stosowanych technologii to ogniwa litowo-jonowe w technologii NMC lub LFP.
Problem bezpieczeństwa magazynów wiąże się z maksymalnym ograniczeniem wpływu pracującego magazynu na środowisko i minimalizację zagrożenia uszkodzeń spowodowanych jego awarią. W tym kontekście dąży się do wykorzystywania ogniw stałych, nie wydzielających podczas pracy żadnych substancji – szczególnie gazów, cechujących się jak najmniejszą palnością i wrażliwością na wysokie temperatury.
Obserwujemy stały wzrost zainteresowanie nowymi technologiami produkowanych ogniw elektrochemicznych. Baterie litowo jonowe są stosowane od wielu lat w aplikacjach wymagających dużej liczby cykli ładowania i rozładowania. Obniżenie masy, poprawa pewności działania, wydłużenie czasu życia, praca w szerokim zakresie temperatury, to parametry nad którymi pracują rzesze naukowców osiągając coraz to lepsze wyniki.
Obecnie na rynku używane są 4 technologie do budowy zasobników energii – trzy technologie ogniw litowo-jonowych i jedna superkondensatorowa. Technologie ogniw litowo-jonowych różnią się między sobą przede wszystkim rodzajem materiałów użytych do wyprodukowania katody i anody.
Interkalacja jest to zjawisko wbudowywania się w strukturę krystaliczną ciała stałego elektrod jonów litu bez zmian tej struktury. Jony litu wchodzą w przestrzenie międzyatomowe kryształu.
Polega na wytworzeniu jonu litu na anodzie.Jony litu ulegają deinterkalacji, opuszczają strukturę krystaliczną anody. Następnie dyfundują w elektrolicie w kierunku katody i interkalują do materiału katody. Migracja jonów Li+ pomiędzy elektrodami powoduje obniżenie energii układu i równoczesny przepływ elektronów w obwodzie zewnętrznym akumulatora.Podczas ładowania zachodzą procesy odwrotne.
Realizuje się przez przyłożenie do elektrod zewnętrznego źródła napięcia. Pod wpływem różnicy potencjałów na elektrodzie dodatniej następuje reakcja elektrochemiczna, w wyniku której lit ulega utlenieniu do jonu litu Li+. Reakcji tej towarzyszy deinterkalacja jonów Li+ z materiału katody i ich migracja przez elektrolit i interkalacja do anody.
NMC to jedna z technologii baterii litowo-jonowych, których napięcie nominalne wynosi 3,7V mogą pracować w temperaturze od –20oC do +60oC. ładowanie prądem 1~2C – prądem jednokrotności lub dwukrotności pojemności, rozładowanie prądem 3C. Żywotność do 4000~5000 cykli. W tej technologii elektroda dodatnia składa się z niklu, manganu i kobaltu w różnych proporcjach. Elektroda ujemna jest grafitowa. Baterie w tej technologii charakteryzuje się zdecydowanie najwyższej gęstości energii i najatrakcyjniejszą ceną. Rozwiązanie dedykowane dla przyjmowania dużych energii poza szczytem i długich rozładowań.
LFP to jedna z technologii baterii litowo-jonowych, których napięcie nominalne wynosi 3,2V mogą pracować w temperaturze od –30oC do +50oC. ładowanie prądem 2~4C – prądem dwukrotności lub czterokrotności pojemności, rozładowanie prądem 3C. Żywotność do 4500~6000 cykli. W tej technologii elektroda dodatnia jest litowo żelazowo fosforanowa (LiFePO4). Elektroda ujemna jest grafitowa. Ogromną zaletą jest możliwość ładowania w ujemnych temperaturach. Rozwiązanie dedykowane dla przyjmowania dużych energii poza szczytem i długich rozładowań.
LTO to jedna z technologii baterii litowo-jonowych, których napięcie nominalne wynosi 2,4V mogą pracować w temperaturze od –10oC do +40oC. ładowanie prądem od 5~10C – prądem pięciokrotności lub dziesięciokrotności pojemności, rozładowanie prądem 10C. Żywotność do 10.000~20.000 cykli. W tej technologii elektroda dodatnia jest wykonana z węgla natomiast elektroda ujemna jest tlenkiem tytanu Li4Ti5O12. Technologia LTO charakteryzuje się największą gęstością mocy i czasem życia, ale niską gęstością energii.. Ogromną zaletą jest możliwość ładowania w ujemnych temperaturach. Nadaje się do aplikacji, gdzie planowane jest częste ładowanie dużą mocą w krótkim czasie, czyli system bateryjny nie wymaga dużej pojemności.
Menadżer ds. Sprzedaży Magazynów Energii e-mail:
T +48 22 55 95 000 M +48 515 116 388
T +48 41 38 81 602 M +48 572 572 412
