Magazynowanie energii – jak to działa?

Jeśli wytwarzanie energii odnawialnej jest ważne, to jej dostępność dla użytkowników dzięki magazynowaniu energii jest równie ważna, a nawet ważniejsza, ale czy wiemy, jak to działa?

Nasze społeczeństwo zmierza ku bardziej zielonej przyszłości. Przyszłości, w której dekarbonizacja naszej gospodarki ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia neutralności klimatycznej, a tym samym bardziej zrównoważonego i przyjaznego dla środowiska świata. Wytwarzanie energii elektrycznej jest kluczowe w tym procesie transformacji energetycznej, dzięki pojawieniu się odnawialnych źródeł energii, które umożliwiają wytwarzanie zielonej energii. Jednak ten rodzaj energii nie zawsze jest dostępny do naszego użytku i zależy od dwóch czynników: warunków pogodowych i harmonogramu zapotrzebowania. Dlatego magazynowanie energii elektrycznej jest kluczowym rozwiązaniem dla osiągnięcia naszych celów dekarbonizacji. Ale czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, jak działa magazynowanie energii? Zobaczmy jak.

Jak już wspomnieliśmy, nie możemyzaprogramować wiatru, aby wiał, kiedy go potrzebujemy, ani sprawić, by światło słoneczne świeciło, aby zasilać nasze panele słoneczne. Jak więc możemy sprawić, by energia odnawialna gwarantowała zasilanie naszej sieci elektroenergetycznej? Odpowiedzią jest magazynowanie energii. Dzięki temu możemy magazynować nadwyżki energii generowanej przez odnawialne źródła energii, gdy zapotrzebowanie jest niskie, i dostarczać ją do sieci elektroenergetycznej, gdy zapotrzebowanie jest wysokie. Technologiczne błogosławieństwo oparte na różnych rozwiązaniach, które musimy poznać, zanim zrozumiemy, jak działa magazynowanie.

Najbardziej tradycyjnym i najbardziej widocznym obecnie rozwiązaniem jest elektrownia wodna. Tamy i zbiorniki, które, gdy słońce i wiatr nie wystarczają, uwalniają siłę wody przez śluzy, aby napędzać ruch turbin i w ten sposób generować duże ilości energii elektrycznej, zgodnie z zapotrzebowaniem. To rozwiązanie, które wszyscy możemy znać, ale nie zawsze kojarzymy z magazynowaniem energii, a mianowicie, że postrzegamy je jako kolejne źródło energii odnawialnej; choć jego wielką zaletą jest zdolność do magazynowania tej siły wody do wykorzystania wtedy, gdy jest to najwygodniejsze i najbardziej potrzebne.

Magazynowanie energii przy użyciu wody

Do tej klasyfikacji możemy również zaliczyć tzw. elektrownie słoneczne, które rozkwitły w pierwszej dekadzie XXI wieku w takich krajach jak Hiszpania i które magazynują energię generowaną przez panele fotowoltaiczne Dzięki stopionym solom, które później umożliwiają produkcję pary i wprawiają w ruch turbiny generujące energię elektryczną. To rozwiązanie, wyróżniające się okrągłą powierzchnią paneli fotowoltaicznych skierowaną w stronę dużej wieży znajdującej się pośrodku obiektu, gdzie znajdują się wspomniane stopione sole, oznacza, że ​​gdy zanika światło słoneczne i wzrasta zapotrzebowanie na energię, energia jest dostępna dla gospodarstw domowych. Wśród nich na szczególną uwagę zasługują elektrownie takie jak Noor Ourzarate II (200 MW) w Maroku, która magazynuje energię przez 6 godzin.

Jeśli jednak czytasz ten artykuł, to z pewnością dzieje się tak z powodu innego rodzaju rozwiązania, najbardziej innowacyjnego i najmodniejszego obecnie. Mamy na myśli magazynowanie energii elektrycznej w akumulatorach. Ta technologia, którą można porównać do power banku, który ratuje nas, gdy bateria w naszym telefonie komórkowym zaczyna się wyczerpywać, rewolucjonizuje naszą sieć i umożliwia powstawanie nowych projektów energii odnawialnej z gwarancją możliwości dostarczania energii w czasach, gdy warunki pogodowe nie pozwalają na regularne dostarczanie energii odnawialnej. Zobaczmy więc punkt po punkcie, jak działa ta technologia, która stanie się kluczowa w niedalekiej przyszłości.

Podróż w obie strony przez sieć elektryczną 

Wszystko zaczyna się w punkcie wytwarzania energii. Weźmy na przykład elektrownię fotowoltaiczną, którą wszyscy, do pewnego stopnia, możemy mieć w pamięci. Zatem z paneli fotowoltaicznych energia przechodzi przez instalację elektryczną, aż dotrze najpierw do przetworników prądu, które pozwalają nam zmienić prąd stały na przemienny (AC/DC dla melomanów): coś niezbędnego, aby mógł płynąć przez sieć bez problemów.

Aby zapewnić, że sieć nie straci ani jednego cennego wata, urządzenia w centrach transformacji interweniują, zwiększając napięcie i zapobiegając stratom energii. Dzięki pracy tych centrów energia dociera „bezpiecznie i niezawodnie” do podstacji, która – w slangu piłkarskim – będzie pełnić rolę pomocnika, rozdzielając energię między tę, która trafia bezpośrednio do odbiorców, a tę, która będzie magazynowana w dużych kontenerach akumulatorowych w celu późniejszego wykorzystania. No i to wszystko, prawda? Energia dotarła już do akumulatorów, a zagadka została rozwiązana. Nic bardziej mylnego; Świetne pomysły wymagają świetnych rozwiązań.

Centra transformacyjne są niezbędne do magazynowania energii

W tym momencie energia zgromadzona w podstacjach musi ponownie obniżyć swoje napięcie i zmienić prąd na prąd stały, zanim zostanie zgromadzona. Oznacza to, że musi ponownie przejść przez naszych zapracowanych przyjaciół, zwanych podstacjami transformatorowymi, których technologia i niezawodność mają kluczowe znaczenie dla integracji odnawialnych źródeł energii. Następnie energia zgromadzona w akumulatorach pozostaje w oczekiwaniu na wezwanie do działania. W ten sposób, gdy zapotrzebowanie wzrasta, energia ta jest odsyłana z powrotem do podstacji transformatorowych, które ponownie „dostrajają” moc, zwiększając jej napięcie i przesyłając ją do podstacji, która przekształca jej prąd na prąd przemienny. Następnie jest ona przesyłana do sieci elektroenergetycznej, aby dotrzeć do różnych punktów poboru. To nic.

Jak działa magazynowanie energii?

Cóż, cały ten złożony system elektryczny pozwala nam i będzie pozwalał korzystać z odnawialnej energii wytwarzanej w elektrowni w biały dzień o dziesiątej wieczorem, aby zasilać nasze urządzenia bez emisji ani jednej cząsteczki dwutlenku węgla w nocy. Czy rozumiesz teraz, dlaczego ta technologia jest tak fundamentalna? Biorąc pod uwagę znaczące korzyści, jakie oferuje konsumentom i planecie, szacuje się, że wdrażanie magazynowania energii będzie się potrajać z roku na rok. Oznacza to, że w ciągu zaledwie dwóch dekad wzrośniemy z prawie 10 GW mocy zainstalowanej obecnie na całym świecie – co jest niewątpliwie wartością symboliczną – do ponad 1100 GW, co umożliwi transformację energetyczną i bardziej zrównoważony świat. Masz jeszcze pytania? Nie martw się, przygotowaliśmy krótki film, w którym możesz zobaczyć tę złożoną operację w prosty i interaktywny sposób. Nie przegap go!

[osadź]https://youtu.be/ZAHPdQN2O6k[/osadź]