Wielka Brytania kończy budowę pierwszego na świecie magazynu energii z ciekłego powietrza, który ma zasilić 480 tys. domów, a w 2027 roku zostanie oddany do użytku komercyjnego. To alternatywa dla magazynów w bateriach oraz elektrowniach szczytowo-pompowych, która wiąże się z brakiem zależności od rzadkich surowców i przewidywalnie niskimi kosztami.

Magazynowanie energii w ciekłym powietrzu

Przez wiele dziesięcioleci głównym sposobem magazynowania energii były elektrownie szczytowo-pompowe. Wykorzystują one nadwyżki energii elektrycznej do pompowania wody do górnego zbiornika, skąd w razie potrzeby może ona spłynąć przez turbiny, ponownie wytwarzając prąd. W 2021 roku łączna moc takich elektrowni na świecie sięgnęła około 160 GW. Jednak w ostatnich latach, wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na elastyczne systemy magazynowania energii, coraz szybciej rozwijają się magazyny bateryjne. Według danych Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA) ich moc wzrosła z zaledwie 1 GW w 2013 roku do ponad 85 GW w 2023 roku, przy czym tylko w samym 2023 roku przybyło ponad 40 GW nowych instalacji. 

Równocześnie coraz większe zainteresowanie budzi magazynowanie energii w ciekłym powietrzu – technologia opracowana już w 1977 roku, która dopiero w ostatnich latach zaczyna być realnie rozwijana i wdrażana na większą skalę.

Magazyny energii w mieszkaniach to duże ryzyko. Bezpieczniej przy przyłączu budynku bloku mieszkalnego

Magazyn ruszy już w 2026 roku

W Wielkiej Brytanii, w pobliżu miejscowości Carrington powstaje pierwszy na świecie komercyjny magazyn energii z ciekłego powietrza. Obiekt ma składać się ze szeregu maszyn przemysłowych oraz kilku dużych zbiorników magazynowych, wypełnionych powietrzem sprężonym i schłodzonym do stanu ciekłego, wykorzystując nadwyżki energii odnawialnej w zależności od zapotrzebowania. Zmagazynowana energia może zostać rozładowana później, gdy zapotrzebowanie przewyższy podaż. Powstający magazyn będzie w stanie przechować 300 MWh energii i zdoła przez kilka godzin zasilać 480 tys. domów. Planowo zakład ruszy już w 2026 roku, a w 2027 roku zostanie oddany do komercyjnego użytku i ma zamiar uzupełnić branżę magazynowania energii w bateriach litowych, co stanowi alternatywę dla sektora, którego łańcuch dostaw jest mocno uzależniony od Chin.

Chociaż obecnie ten rodzaj technologii wiąże się z dużymi kosztami, deweloperzy są przekonani, że magazynowanie energii w ciekłym powietrzu napędzi globalną transformację energetyczną i zastępowanie paliw kopalnych energią odnawialną, zaspokajając rosnący wzrost zapotrzebowania energetycznego.

Prognozy dla inwestycji

Magazynowanie energii w ciekłym powietrzu ma potencjał, by stać się jednym z filarów przyszłej, niskoemisyjnej gospodarki energetycznej. Analizy zespołu MIT pod kierunkiem Shaylin Cetegen pokazują jednak, że jego opłacalność zależy od stopnia dekarbonizacji lokalnych systemów energetycznych. Technologia najlepiej sprawdza się w regionach takich jak Teksas czy Floryda, gdzie odnawialne źródła energii są już szeroko wykorzystywane. W innych miejscach konieczne może być wsparcie publiczne, np. w formie subsydiów początkowych lub mechanizmów gwarancyjnych. 

Przykładem skutecznego rozwiązania jest brytyjski model „cap and floor”, który zapewnia inwestorom minimalny zwrot z kapitału bez bezpośredniego obciążania budżetu państwa, ułatwiając tym samym rozwój nowych instalacji. Koszt systemów magazynowania energii w ciekłym powietrzu szacuje się na około 45 USD/MWh, czyli znacznie mniej niż w przypadku elektrowni szczytowo-pompowych (ok. 120 USD/MWh) lub baterii litowo-jonowych (ok. 175 USD/MWh). Dodatkowym atutem jest długa żywotność systemu, sięgająca kilkudziesięciu lat, oraz brak zależności od rzadkich surowców. Główną barierą pozostają jednak wysokie koszty początkowe i potrzeba stworzenia sprzyjających ram regulacyjnych, które umożliwią komercyjne wdrożenie tej obiecującej technologii.

Magazynowanie energii przyszłością dla transformacji

Wzrost globalnego udziału OZE w produkcji energii elektrycznej przynosi korzyści dla środowiska, ale i nowe wyzwania dla operatorów sieci. Potrzeba rozwoju nowoczesnych technologii magazynowania energii staje się coraz pilniejsza także w polskiej energetyce. Oprócz tradycyjnych elektrowni szczytowo-pompowych, takich jak Żarnowiec czy Porąbka-Żar, powstaje coraz więcej nowoczesnych magazynów bateryjnych. W 2024 roku łączna moc zainstalowana w krajowych magazynach energii przekroczyła 600 MW, a w kolejnych latach planowane są projekty o łącznej mocy nawet kilku gigawatów. To imponujący postęp, ale wciąż niewystarczający wobec rosnącego znaczenia OZE w polskim miksie energetycznym. Szacunki Polskich Sieci Elektroenergetycznych (PSE) wskazują, że do 2030 roku krajowa gospodarka będzie potrzebować co najmniej 10-12 GW elastycznych magazynów energii, by skutecznie bilansować system. 

W tym kontekście interesującym kierunkiem rozwoju mogłoby być zastosowanie technologii magazynowania energii w ciekłym powietrzu. Taka inwestycja wymagałaby jednak dużych kosztów początkowych, uzyskania zgód środowiskowych oraz szeregu procedur, które w polskich standardach mogłyby trwać nawet latami. 

Zobacz też: Statystyki Mój Prąd 6.0: mapa wniosków PV, magazynów energii i pomp ciepła

Źródła: BBC, Komisja Europejska,

Fot: Canva

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.