zamknij newsletter
WYDARZENIA, RAPORTY I NOWOŚCI Z RYNKU ENERGII
Wysyłamy newsletter raz w tygodniu ze świeżymi informacjami, wydarzeniami z rynku oraz ciekawymi artykułami i raportami.

Magazynowanie energii elektrycznej – mechaniczne zasobniki energii

Strona główna > Wszystkie publikacje > Magazynowanie energii > Magazynowanie energii elektrycznej – mechaniczne zasobniki energii

Technologie magazynowania energii mają różne właściwości, które predestynują je do określonych aplikacji lub je z nich eliminują. Można zasadniczo je podzielić na cztery grupy w zależności od energii, które przechowują: chemiczne, elektryczne, mechaniczne, termiczne. Niniejsza publikacja skupia się na mechanicznych zasobnikach energii. 

ELEKTROWNIE SZCZYTOWO-POMPOWE

Najbardziej powszechną technologią magazynowania energii elektrycznej na świecie są elektrownie szczytowo-pompowe. Aktualnie sumaryczna moc takich elektrowni to ok. 170 GW.

Jest to najbardziej rozpowszechniony typ systemu magazynowania energii na świecie (99% wszystkich zasobników energii w sieci elektrycznej stanowią elektrownie szczytowo-pompowe). Po dekadach ich użytkowania udoskonalono poszczególne elementy i nie można już oczekiwać znacznych redukcji kosztów. Ponieważ mają one stosunkowo niską gęstość energii z powodu nieściśliwości wody, wykorzystanie tych systemów przechowywania o typowym stosunku energii do mocy zostało zoptymalizowane na dwie do ośmiu godzin pracy.

W przeciwieństwie do systemów akumulatorowych potencjalne miejsca dla takich jednostek są uzależnione geograficznie i zwykle zlokalizowane z dala od centrów odbiorców energii. Z ekonomicznego punktu widzenia elektrownie szczytowo-pompowe stanowią obecnie najbardziej opłacalną opcję przechowywania energii elektrycznej (1000 €/kW do 20 €/kW) przy wysokiej wydajności (do 82%). Podstawową zaletą tak dużych systemów magazynowania jest możliwość szybkiego sterowania nimi i wynikający z tego wkład w niezawodność pracy systemu.

Czytaj: W zakresie transformacji energetycznej przed Polską spore wyzwania

( * październik 2018 )

KOŁO ZAMACHOWE

Energia elektryczna może być magazynowana w postaci energii kinetycznej koła zamachowego (flywheel). Pojemność takiego magazynu zależy od wirującej masy, jej kształtu oraz prędkości obrotów. Wirująca masa jest połączona z silnikiem – generatorem, który rozpędza koło w fazie ładowania i przyhamowuje w trakcie rozładowywania magazynu.

Magazyny flywheel mogą mieć sprawność powyżej 80% i współczynnik samorozładowania mniejszy niż 3%/h. Zastosowanie nadprzewodzącego, magnetycznego łożyska pozwala na redukcję współczynnika samorozładowania do wartości mniejszej niż 0,5%/h.

Zobacz też: Akumulatorowe systemy magazynowania energii: wydajność i eksploatacja. CZĘŚĆ I

Zasobniki flywheel są klasyfikowane jako wolno- lub szybkoobrotowe. Wolnoobrotowe produkowane są zwykle z metali, takich jak np. stal, i zawierają mechaniczne łożyska. Prędkość kątowa ich pracy jest rzędu 6000 obrotów na minutę. Szybkoobrotowe są produkowane z kompozytów i zawierają magnetyczne łożysko. Pracują z prędkością rzędu 100 000 obrotów na minutę.

Czytaj: Baterie w autach elektrycznych. Inżynierowie pracują nad rewolucyjną metodą

SPRĘŻONE POWIETRZE

Magazyny sprężonego powietrza mogą przechowywać energię elektryczną w postaci energii mechanicznej lub mechanicznej i termicznej. W obu przypadkach energia elektryczna jest wykorzystywana do zasilania kompresora, który wypełnia powietrzem podziemny zbiornik.

W układach diabatycznych podczas rozładowywania sprężone powietrze jest ogrzewane przed doprowadzeniem do turbiny. Sprawność układu wynosi między 42 a 54%. Obecnie na świecie funkcjonują dwa diabatyczne magazyny energii na sprężone powietrze.

W układach adiabatycznych ciepło wygenerowane podczas procesu ładowania jest przechowywane w zasobniku energii cieplnej i wykorzystywane do ogrzania powietrza przy rozładowywaniu. Sprawność układu to ok. 60- 70%.

Rozwój adiabatycznych systemów magazynowania energii (mających znacznie lepszą efektywność) został spopularyzowany z powodu rosnącego wykorzystania odnawialnych źródeł energii, jak i analiz biorących pod uwagę przyszłe wymagania dotyczące magazynowania energii.

Polecamy: Technologie magazynowania energii elektrycznej

Newsletter

Zapisujesz się na newsletter serwisu Leonardo-Energy.pl

Wyrażam zgodę na przetwarzanie moich danych osobowych przez Europejski Instytut Miedzi z siedzą we Wrocławiu 50-125, ul. Św. Mikołaja 8-11, 408, w celu korzystania z usługi „Newsletter”. Zapoznałem/zapoznałam się z pouczeniem dotyczącym prawa dostępu do treści moich danych i możliwości ich poprawiania. Jestem świadom/świadoma, iż moja zgoda może być odwołana w każdym czasie, co skutkować będzie usunięciem mojego adresu e-mail z listy dystrybucyjnej usługi „Newsletter”.
Zamknij okno