„Wiatr nie zawsze wieje, kiedy go potrzebujesz, VRB Power Systems łapie dla ciebie wiatr”

Takim oto motto reklamuje się pionierska firma dostarczająca systemy gromadzenia energii elektrycznej. Wybrany slogan trafia w sedno problemu produkcji energii elektrycznej z wielu odnawialnych źródeł, charakteryzujących się dużą niestabilnością. Trudno przecież doszukać się korelacji między chwilową mocą farmy wiatrowej a aktualnym zapotrzebowaniem na energię. Przypadłość ta jest również jedną z głównych barier rozwoju wielu technologii z zakresu OZE, a problem narasta wraz ze wzrostem procentowego udziału niestabilnej energii w bilansie. Bezpieczeństwo dostaw jest sprawą najważniejszą, dlatego do tej pory dostawy energii z farm wiatrowych lub słonecznych musiały być zabezpieczane poprzez utrzymywanie w gotowości mocy elektrowni konwencjonalnych lub poprzez gromadzenie energii przy udziale np. elektrowni szczytowo-pompowych. Oba rozwiązania są jednak dość problematyczne. Możliwości budowy elektrowni szczytowo-pompowych są bardzo ograniczone ze względu na warunki hydrologiczne oraz wysokie koszty. Z kolei utrzymywanie mocy elektrowni konwencjonalnych w ciągłej rezerwie mija się z ideą odnawialnych źródeł energii, które w zamyśle mają zastępować energetykę zawodową.

 

Cały artykuł – GLOBEnergia 1/2009

Mimo iż średnia moc turbin wiatrowych oscyluje wokół 35% mocy nominalnej to w poszczególnych dniach rozbieżności sięgają od 3-90%. Dodatkowo często zdarzają się kilkudziesięcioprocentowe skoki mocy na przestrzeni niespełna godziny. Tego typu obserwacje przeprowadzone przez irlandzkiego operatora energii elektrycznej EriGrid stały się podstawą rozpoczęcia inwestycji w systemy magazynowania energii.

Ciekawe rozwiązanie problemu niestabilności dostaw energii ze źródeł odnawialnych prezentuje wspomniana firma VRB Power Systems, która opracowała szeroko dostępny, relatywnie tani oraz prosty system elektrochemicznego magazynowania energii elektrycznej.

Zasada działania systemu
Energia elektryczna gromadzona jest za pomocą elektrolitu na bazie wanadu poddawanego procesom redox w ogniwie paliwowowym (ang. redox flow battery). Proces opatentowany został w 1986 roku przez uniwersytet New Wales w Australii, lecz dopiero teraz doczekał się szerszego zastosowana dzięki inżynierom z VRB Power Systems. (…) W uproszczeniu system działa następująco. Pod wpływem zewnętrznego źródła energii elektrycznej (np. odnawialnej) elektrolit ze zbiornika pompowany jest do ogniwa i tam „ładowany”. 

gromadzenie energii

Zalety i wady systemu
Z uwagi na to, że elektrolity gromadzone są oddzielnie w plastikowych zbiornikach, praktycznie nie następuje ich samorozładowanie, co ma miejsce np. w akumulatorach kwasowo-ołowiowych. Także do zalet systemu VRB-ESS należy zaliczyć niskie koszty obsługi. (…) System posiada niestety pewne wady, w większości typowe dla chemicznego gromadzenia energii elektrycznej.

Aby w pełni wykorzystać możliwości systemu VRB-ESS, niezbędny jest system kontrolny oraz moduł ładowania, a także rozładowywania PCS (ang. Power Conversion System). (…) System gromadzenia energii VRB-ESS może również wspierać energetykę konwencjonalną kompensując różnice między nocnym a dziennym, szczytowym zapotrzebowaniem na energię.

Zastosowanie i wnioski
Chociaż jest to ciągle pionierska technologia, firma VRB Power Systems zrealizowała już kilkanaście projektów – w większości na potrzeby energetyki solarnej i wiatrowej. (…)

 

Zobacz także:

Energetyka wiatrowa a systemy CAES

 

Bogdan Szymański

Cały artykuł – GLOBEnergia 1/2009