Odnawialne źródła energii (OZE) korzystające ze słońca czy wiatru są uzależnione od pory dnia i warunków pogodowych. Gdy świeci słońce lub wieje wiatr i produkcja energii jest wysoka, jej nadwyżki mogą być magazynowane. Z kolei w momentach spadku produkcji lub nagłego wzrostu zapotrzebowania magazyny energii, niczym powerbanki, odda¬ją zgromadzoną energię z powrotem do sieci. Dzięki temu zwiększają elastyczność systemu oraz wzmacniają bezpieczeństwo i stabilność dostaw, szczególnie w momentach największe¬go zapotrzebowania lub w sytuacjach awaryjnych. Ograniczają tym samym ryzyko blackoutu, czyli nagłej i rozległej przerwy w dostawach energii.
Od nich zależy bezpieczeństwo
Magazyny to jedyne źródła energii, które mogą natychmiast reagować na zmiany w systemie energetycznym i odebrać z niego nadwyżki produkowanej energii lub dostarczyć w bardzo krótkim czasie duże moce np. w przypadku awarii bloku energetycznego. Pozwalają też w pełni wykorzystać potencjał odnawialnych źródeł energii. Ma to szczególne znaczenie, ponieważ polska energetyka musi stopniowo ograniczać zależność od paliw kopalnych, takich jak węgiel czy gaz. Większość krajowych bloków węglowych jest już wyeksploatowana, ma niską sprawność i generuje wysokie koszty utrzymania.
Jednocześnie konieczne jest zachowanie stabilności systemu energetycznego, podczas gdy odnawialne źródła energii nie produkują prądu równomiernie przez całą dobę i rok. Właśnie dlatego magazyny energii odgrywają kluczową rolę.
PGE buduje sieć magazynów
PGE zamierza wybudować kilkadziesiąt magazynów energii do 2035 r. Sieć magazynów ma być rozproszona – instalacje będą zlokalizowane w różnych częściach Polski. Dzięki temu zwiększy się odporność systemu elektroenergetycznego na awarie, przerwy w dostawach mocy czy ekstremalne zjawiska pogodowe. To bardzo istotne także na poziomie lokalnym.
PGE realizuje obecnie jedne z największych projektów magazynowania energii w Polsce - wielkoskalowe bateryjne magazyny energii w Żarnowcu o łącznej pojemności około 981 MWh oraz w Gryfinie o pojemności co najmniej 800 MWh. W planach jest także budowa ponad 20 rozproszonych magazynów energii o łącznej pojemności ok. 250 MWh. Obecnie są przygotowane ich projekty budowlane.
Powstaną również magazyny w formule cable-poolingu, czyli zlokalizowane bezpośrednio przy źródłach wytwarzania energii, np. przy farmach wiatrowych lub fotowoltaicznich, z którymi pozostają bezpośrednio powiązane technicznie. Cztery takie magazyny o łącznej pojemności blisko 400 MWh uzyskały w zeszłym roku dofinansowanie z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej.
Wyjątkowy Żarnowiec
Energia, zgromadzona w magazynie w Żarnowcu będzie mogła zasilić ok. 150 tys. gospodarstw domowych, zapewniając im nieprzerwane działanie oświetlenia, sprzętów domowych, a także możliwość gotowania czy ogrzewania.
Dlaczego ten magazyn jest taki wyjątkowy? Nie chodzi tylko o skalę, która jest imponująca. Magazyn jest również strategicznie położony na Pomorzu, które już niedługo stanie się sercem polskiej transformacji energetycznej, choćby za sprawą morskiej farmy wiatrowej Baltica 2.
Magazyn będzie działał razem z elektrownią szczytowo-pompową Żarnowiec. To jedna z największych tego typu instalacji w Europie o mocy 262 MW i pojemności blisko 1 GWh.
Co ważne, projekt w Żarnowcu będzie też aktywnym elementem rynku energii. Pozwoli wykorzystywać dobowe wahania cen – będzie gromadził energię, gdy jest tańsza i oddawał ją wtedy, gdy jest droższa.
Całość projektu realizowana jest z wykorzystaniem nowoczesnych, sprawdzonych technologii oraz przy wsparciu środków z Krajowego Planu Odbudowy (KPO).
Warto wiedzieć, że wszystkie jednostki bateryjne zostaną wyprodukowane w Polsce. Masowa produkcja dla PGE ruszyła w Biskupicach Podgórnych (pod Wrocławiem), a pierwsze jednostki zostały już wyprodukowane i dostarczone do Żarnowca.
W polskim systemie energetycznym pojawią się trzy główne rodzaje magazynów, które różnią się zasadą działania, skalą i zastosowaniem. Te magazyny to:
- BATERYJNE MAGAZYNY ENERGII
Reagują bardzo szybko. Gdy w systemie pojawia się nagły nadmiar albo niedobór energii, od razu to korygują, dbając o to, by sieć pracowała stabilnie w każdej sekundzie.
- ELEKTROWNIE SZCZYTOWO-POMPOWE
Takie magazyny już dziś działają w ramach systemu zarządzanego przez PGE Energia Odnawialna (np. na Górze Żar). To wielkie magazyny energii, które w związku z większą pojemnością gromadzą energię i mogą oddawać ją do systemu dłużej. Działanie tego typu jednostek opiera się na dwóch zbiornikach wodnych położonych na różnych wysokościach, połączonych ze sobą systemem rur wyposażonym w turbiny. W momentach, kiedy energia jest potrzebna, woda z górnego zbiornika jest spuszczana do dolnego. W trakcie tego „zrzutu” woda napędza turbiny, które następnie produkują prąd. Gdy energii elektrycznej w systemie jest za dużo, jest ona pobierana przez elektrownię poprzez pompowanie wody z dolnego zbiornika do górnego.
- AKUMULATORY CIEPŁA
To duże zbiorniki służące do magazynowania ciepła w postaci gorącej wody. Działają jak ogromne termosy – nadwyżki energii elektrycznej przeznaczane są do ogrzewania zbiorników wodnych, które gromadzą nadwyżki w postaci energii cieplnej i pozwalają utrzymać ją przez długi czas z minimalnymi stratami. W zależności od potrzeb systemu ciepłowniczego pojemność takiego akumulatora może wynosić od ok. 1 tys. do nawet 60 tys. m³. Dzięki temu możliwe jest zachowanie ciepła w okresach mniejszego zapotrzebowania i wykorzystanie go wtedy, gdy jest najbardziej potrzebne np. jesienią i wiosną, gdy zapotrzebowanie na ciepło w ciągu doby znacząco się zmienia.
Partnerem materiału jest PGE