Magazyny energii a dostępne technologie – które są najbardziej popularne?

Mówiąc o magazynach energii, zwykle mamy na myśli elektrochemiczne akumulatory, które pozwalają na przechowanie energii wyprodukowanej m. in. przez instalację fotowoltaiczną. Czy te skojarzenia faktycznie są prawidłowe? Pod lupę bierzemy technologie wykorzystywane w magazynach energii. Które aktualnie są popularne, a które dopiero zyskują na popularności? Pytamy BMZ Poland - największego w Polsce producenta baterii litowo-jonowych.

Zdjęcie autora: Redakcja GLOBEnergia
Zdjęcie autora: Redakcja GLOBEnergia

Redakcja GLOBEnergia

baterie

Podziel się

Technologie magazynowania energii

Jest wiele technologii magazynowania energii i niekoniecznie są to magazyny litowo-jonowe. Wśród magazynów energii możemy wyróżnić przede wszystkim elektrownie szczytowo-pompowe, magazyny na sprężone powietrze CAES, koła zamachowe, magazyny wodoru, baterie przepływowe, baterie kwasowo-ołowiowe, układy nadprzewodnikowe, superkondensatory i wspomniane już baterie litowo-jonowe. Przyglądając się im, możemy wyróżnić 4 odrębne kategorie magazynów energii: elektrochemiczne, chemiczne, mechaniczne i elektryczne.

Które technologie są obecnie najbardziej popularne na świecie?

Największy udział w światowych magazynach energii mają elektrownie szczytowo-pompowe. Na drugim miejscu znajdują się elektrochemiczne magazyny energii, wśród których najpopularniejsze i najszybciej rozwijające się są baterie litowo-jonowe. - komentuje Katarzyna Bury Kierownik ds. rozwoju biznesu w BMZ Poland

Warto dodać, że również w Polsce mamy kilka elektrowni szczytowo-pompowych: Żarnowiec (716 MW), Porąbka-Żar (500 MW), Dychów (90 MW) i Solina (200 MW),  Żydowo (156 MW) oraz Zespół Elektrowni Wodnych Niedzica (46 MW).

Wybór technologii 

Trudno się oszukiwać - wybór technologii zależy przede wszystkim od funkcji jaką ma pełnić magazyn energii oraz jakie są wymagane parametry dla danej inwestycji, takie jak pojemność, czas rozładowania, długość życia, itp. 

Superkondensatory, które charakteryzują się niezwykle krótkim czasem rozładowania stosuje się coraz powszechniej wszędzie tam, gdzie dochodzi do dużych obciążeń o charakterze impulsowym, jak chociażby w układach zasilania gwarantowanego. Z kolei duża pojemność i długi czas rozładowywania to cechy charakterystyczne urządzeń wykorzystujących, np. wodór. Gdzieś pomiędzy mamy m.in. baterie litowo-jonowe - komentuje Katarzyna Bury.

Jak dodaje ekspertka, ważną rolę odgrywają również jakość, bezpieczeństwo i cena. Te czynniki należy jednak rozpatrywać w obrębie wybranej technologii. 

Trendy w magazynowaniu energii

Tak jak już wspomniano, technologii magazynowania energii do wyboru jest wiele. A które z nich mogą być popularne w ciągu najbliższych kilku lat? Jakie trendy w magazynowaniu energii dostrzega producent tego typu produktów?

Ogromny potencjał ma wodór i przypuszczalnie jest wiodącą opcją długoterminowego magazynowania energii w przyszłości. Mimo że jest droższy niż inne technologie, cieszy się dużym zainteresowaniem ze względu na dużą pojemność magazynowania energii. Wodór można przechowywać przez wiele miesięcy bez utraty mocy w wyniku rozładowania w porównaniu z innymi technologiami - komentuje Katarzyna Bury.

Tak jak już wspomniano, na drugim miejscu w rozwiniętych technologiach magazynów energii znajdują się obecnie elektrochemiczne magazyny energii. Wśród nich najpopularniejsze i najszybciej rozwijające się są baterie litowo-jonowe. BMZ Poland to największy producent tego typu baterii w Polsce. Istnieje kilka typów baterii litowo-jonowych: NMC (o katodzie z niklem, manganem i kobaltem), NCA (litowo-niklowo-kobaltowo-glinowe), LTO (litowo tytanowe), czy LFP (litowo-żelazowo-fosforanowe). W oparciu o które z nich producent będzie tworzył i tworzy swoje produkty?

Naszym głównym obszarem działania pozostają baterie litowo-jonowe, cały czas rozwijamy nowe produkty, testujemy i wprowadzany nowe typy ogniw pojawiające się na rynku, obserwujemy trendy rynkowe i staramy się podążać w odpowiednim kierunku. W naszych magazynach energii w większości stosujemy ogniwa NMC, ale niedługo wprowadzimy też produkty z ogniwami LFP. 

komentuje przedstawicielka producenta. 

Jak dodała Katarzyna Bury, wybierając rodzaj baterii litowo-jonowych największą rolę powinna odgrywać jakość, bo to przekłada się na bezpieczeństwo, ale jakość niestety kosztuje. Magazyn energii jest to jednak rozwiązanie na lata, więc nie warto na nim oszczędzać, tym bardziej, że jest to inwestycja, która się zwróci po paru latach. Ważnymi parametrami decydującymi o  wyborze danego rodzaju ogniw najczęściej są gęstość energii, szybkość ładowania, wydajność ładowania, odporność na działanie niskich i wysokich temperatur, a także cena i liczba cykli ładowania.

Stosowanie ogniw NMC w magazynach energii daje nam również możliwość produkowania magazynów „second life”, w których wykorzystuje się baterie spełniające odpowiednie parametry odzyskane z pojazdów elektrycznych, w których ze względu na większą gęstość energii najczęściej stosuje się właśnie NMC.

komentuje Katarzyna Bury

NMC czy LFP - która technologia jest bezpieczniejsza?

Tak jak już wspomniano, bezpieczeństwo jest kluczowe przy wyborze technologii magazynowania energii. Czasami przeglądając artykuły o magazynach energii spotykamy się ze stwierdzeniem, że technologia LFP jest bezpieczniejsza niż NMC. Jak zaznacza ekspertka, przy takim wyborze chemii nie należy jednak generalizować. W dużym stopniu kwestie bezpieczeństwa zależą od jakości użytych materiałów i produkcji. Między najlepszymi a najgorszymi ogniwami LFP może być ogromna przepaść. Co więcej, dobrej jakości ogniwo NMC niejednokrotnie uzyskuje znacznie lepsze wyniki niż ogniwo LFP.

W naszej fabryce w Gliwicach testujemy wszystkie typy ogniw jakie do nas trafiają, co pozwala na stosowanie tylko ogniw najwyższej jakości. Trzeba jednak pamiętać, że magazyn energii to nie tylko ogniwa. O ich bezpieczeństwie często decyduje jakość wykonania oraz stosowane zabezpieczenia pozwalające zapobiec niebezpiecznym sytuacjom. - komentuje przedstawicielka BMZ Poland

Zobacz również