Magazynowanie energii źródłem wartości dodanej w systemach dystrybucyjnych
Pokrycie rosnącego zapotrzebowania na czyste i niewyczerpalne źródła energii przesuwa się na początek listy globalnych priorytetów. Jednak zwiększenie wykorzystania odnawialnych źródeł energii wiąże się z wieloma wyzwaniami. Najważniejszym z nich jest przesunięcie czasowe między zapotrzebowaniem na energię a jej dostępnością, która w przypadku źródeł odnawialnych jest nieciągła i nieregularna. Magazynowanie energii daje możliwość rozdzielenia podaży i popytu. Zwiększa też elastyczność całego systemu. W ramach finansowanego ze środków UE projektu STORY przeanalizowano sześć instalacji demonstrujących różne koncepcje i technologie lokalnego lub małoskalowego magazynowania energii: od sąsiedzkich magazynów na terenach mieszkalnych po sieci wykorzystujące kilka źródeł energii na obszarach przemysłowych. „Choć studia przypadków koncentrowały się na bardzo różnych kwestiach, miały kilka celów wspólnych: zwiększenie użycia lokalnej energii odnawialnej, redukcja emisji CO2 i ograniczenie negatywnych skutków dla sieci”, mówi Mia Ala Juusela, koordynatorka projektu.
Ambitna i wymagająca strategia
Projekt skupiał się na magazynowaniu energii elektrycznej, ale w niektórych instalacjach demonstracyjnych przewidziano także magazynowanie energii cieplnej. Istotnym aspektem projektu były strategie kontroli wypracowane w celu osiągnięcia celów założonych w poszczególnych przypadkach – doświadczenia zdobyte podczas eksploatacji instalacji demonstracyjnych miały pomóc w sformułowaniu zaleceń dotyczących sposobów postępowania. Pozyskanie systemów magazynowania energii niezbędnych do realizacji projektu nie zawsze było prostym zadaniem. Niektóre systemy były niedostępne mimo deklaracji w ofertach przetargowych złożonych na etapie przygotowań, a niektórzy dostawcy wycofali swoje zgłoszenia. Ponadto okazało się, że systemy wymagały częstej konserwacji, ponieważ jedynie kilka z nich działało całkowicie niezawodnie. „Kolejną kwestią, której nie przewidzieliśmy, był niski poziom interoperacyjności”, zauważa Ala-Juusela. „Zdawaliśmy sobie sprawę z istniejących problemów i opracowaliśmy rozwiązania zapobiegawcze, takie jak zastosowanie cyfrowych bliźniaków lub platformy interoperacyjności. Jednak z zaskoczeniem odkryliśmy, jak niskie wśród producentów komponentów jest zainteresowanie wytwarzaniem produktów kompatybilnych z innymi elementami systemu, nawet w obrębie ich własnych systemów”.
Istotne wnioski na przyszłość
Jedną z kwestii, jakie zbadał zespół projektu STORY, były powiązania między technologiami a interesariuszami, a także wpływ przepisów i regulacji na możliwości biznesowe w branży związanej z magazynowaniem energii. „Małej i średniej wielkości systemy magazynowania energii badane w ramach projektu STORY mogą stanowić wartościowy element sieci. Konieczne jest jednak przeprowadzenie ostrożnej analizy kosztów i korzyści oraz analizy wrażliwości na różne zmiany”, zauważa Ala-Juusela. „Ciągłe zmiany przepisów mogą wpływać na poprawność zastosowanych założeń”. Zaskakującym wnioskiem wypływającym z analiz wielkoskalowych jest fakt, że osiągnięcie poziomu, przy którym użycie instalacji magazynujących energię zaczyna przynosić pozytywne skutki środowiskowe, wymaga dużego wykorzystania źródeł odnawialnych. Możliwość magazynowania energii zmniejsza potrzebę ograniczania produkcji energii odnawialnej i zwiększa udział energii wolnej od CO₂ w systemie. Wyniki badania przyniosą największe korzyści sektorowi energii odnawialnej oraz sprzedawcom prądu i operatorom sieci. Konsorcjum projektowe będzie kontynuować prace nad nowymi rozwiązaniami, zarówno w ramach działań finansowanych ze środków publicznych, jak i inicjatyw komercyjnych. „Nowe projekty skupiają się między innymi na kwestiach, takich jak budynki o dodatnim bilansie energetycznym, społeczności energetyczne, cyfrowe bliźniaki, platforma danych, rynek elastyczności, ocena cyklu życia i modele symulacyjne”, dodaje Ala-Juusela.
Słowa kluczowe
STORY, magazynowanie energii, energia odnawialna, sieć energetyczna, system dystrybucyjny
