Magazynowanie energii ma na celu bilansowanie sieci w cyklu dobowym – łagodzenie obciążenia sieci elektroenergetycznej w szczytach oraz gromadzenie energii wtedy, gdy następuje jej nadprodukcja. Ma istotne znacznie zwłaszcza w przypadku niesterowalnych źródeł odnawialnych. Magazynowanie na dużą skalę utrzymuje nadwyżkę, kiedy produkcja energii wiatrowej i słonecznej przekracza popyt, a następnie uwalnia ją do sieci, gdy warunki pogodowe są niekorzystne, a zasoby energii odnawialnej – niewystarczające do zaspokojenia konsumpcji.
– Zapotrzebowanie na magazyny będzie rosnąć wraz ze wzrostem udziału źródeł odnawialnych w systemie elektroenergetycznym. Polska jako członek UE musi się wywiązać z obowiązku 15-proc. udziału OZE w miksie, Planowane są kolejne inwestycje w OZE na lądzie i na morzu. Także program „Mój prąd”, czyli promocja mikroinstalacji fotowoltaicznych dla prosumentów, wyzwolił inicjatywę inwestycyjną po stronie odbiorców energii. Szacujemy, że dzięki niemu w instalacjach fotowoltaicznych może być zainstalowanych ok. 800 MW – mówi agencji Newseria Biznes Krzysztof Kochanowski, wiceprezes i dyrektor generalny stowarzyszenia Polska Izba Magazynowania Energii.
Dostępne technologie
Energia może być przechowywana przy użyciu kilku różnych technologii, które w ostatnich latach są rozwijane na potęgę – od akumulatorów litowo-jonowych poprzez technologie chemiczne, mechaniczne i termalne po magazyny sprężonego powietrza budowane na poziomie sieci dystrybucyjnych.
– Najprostszym sposobem magazynowania energii są elektrownie szczytowo-pompowe, czyli produkcja energii poprzez generator i wykorzystywanie spadku wody. Natomiast najnowsze technologie, głównie znane z elektromobilności i wykorzystujące baterie elektrochemiczne, też są już bardzo popularne. W Polsce są budowane pierwsze instalacje – mówi Krzysztof Kochanowski.
Efektywność odzyskiwania energii w elektrowniach szczytowo-pompowych sięga 80 proc., a czas reakcji na zmiany zapotrzebowania zwykle nie przekracza minuty. Wadą takich elektrowni jest jednak konieczność wykorzystania dwóch zbiorników wody o dużej różnicy w wysokości, co zwykle nie jest możliwe na terenach nizinnych. Międzynarodowa Agencja Energii Odnawialnej (IRENA) wskazuje jednak, że ze względu na skalowalność tego rozwiązania elektrownie szczytowo-pompowe będą wykorzystywane jeszcze przez długi czas.
Głównie elektrownie szczytowo-pompowe
W Polsce w magazynach energii jest zainstalowanych łącznie ok. 1450 MW w magazynach energii, w tym 1370 MW w elektrowniach szczytowo-pompowych, a 20 MW w magazynach energii w technologii elektrochemicznej.
– Pojemności magazynów energii potrzebujemy bardzo dużo. Szacujemy, że ok. 2 proc. całej mocy zainstalowanej w polskiej energetyce. To oznacza, że docelowo potrzebujemy ok. 5 GW zainstalowanych w technologiach magazynowania energii – mówi Krzysztof Kochanowski. – Niedostatek magazynów energii wpływa na pogarszającą się jakość energii, która trafia do odbiorców. Nasz system elektroenergetyczny został wybudowany w latach 50., kiedy nie było tylu odbiorców energii, niestabilnych odbiorników ani tylu rozproszonych źródeł energii, które teraz przyłącza się do sieci. Nasza energetyka ma z tym duży problem i brak magazynów spowoduje, że będą się pojawiać kolejne awarie. Mogą pojawić się też problemy z przyłączaniem do sieci kolejnych źródeł odnawialnych.
Duże nadzieje w obszarze magazynowania energii są też związane z rozwojem elektromobilności. Rozpowszechnienie pojazdów elektrycznych umożliwiłoby stosowanie ich akumulatorów jako rozproszonych magazynów energii (akumulatory to technologicznie najprostsze magazyny energii, które pozwalają przechowywać ją w łatwej do odzyskania postaci elektrochemicznej i odzyskać do 85 proc. włożonej energii, ale ich wadą jest wciąż wysoka cena i ograniczona żywotność). Przeciętny samochód spędza do 95 proc. czasu bezczynnie, więc w tym czasie jego właściciel mógłby wykorzystywać pojemność baterii jako magazyn energii – ładując go w nocy, gdy energia jest tania i wykorzystując ją w dzień. Akumulator w elektryku może przechowywać 20–50 kWh energii, co zaspokoiłoby zapotrzebowanie przeciętnego gospodarstwa domowego na 2 do 5 dni.
Jak wynika z projektu Polityki Energetycznej Państwa 2040, konieczne jest uregulowanie statusu prawnego instalacji magazynowania energii elektrycznej.
„Kluczowym jest określenie preferencyjnych taryf dla wprowadzania energii do magazynu, co wpłynie także na możliwość zmiany dla modelu pracy elektrowni wodnych szczytowo-pompowych. Mimo to posiadanie magazynów gromadzących moc odpowiadającą 10 proc. mocy zainstalowanej w elektrowniach wiatrowych w perspektywie 2023 roku jest ambitnym celem” – zapisano w projekcie z listopada br.
Nowelizacja prawa
Uregulowanie statusu prawnego instalacji magazynowania energii to cel nowelizacji prawa energetycznego, którą resort energii przedstawił w końcówce ubiegłego roku. Ta ma przede wszystkim znieść bariery formalno-prawne, co pozwoli inwestorom odnosić korzyści z magazynowania energii elektrycznej i umożliwić rozwój branży.
– Rynek liczył, że te regulacje wejdą już w marcu tego roku. Okazało się, że w wyniku różnych perturbacji gospodarczych i politycznych, bo ważniejsze było m.in. wprowadzenie ustawy zamrażającej ceny energii, prace nad nowelizacją prawa energetycznego w zakresie magazynów energii się wydłużyły. To spowodowało, że niektórzy inwestorzy nie zrealizowali swoich inwestycji w magazyny energii na zasadach komercyjnych, a takie projekty były już zgłaszane w obecnej aukcji na rynku mocy. Niestety, inwestor musiał się wycofać, bo zabrakło regulacji, które pozwalałyby świadczyć usługi systemowe dla dużej energetyki w oparciu o te magazyny. Na dziś mamy informację, że nowe przepisy trafią do laski marszałkowskiej w marcu – mówi Krzysztof Kochanowski.