Koncerny energetyczne zaczynają inwestować w magazyny energii zamiast w nowe elektrownie

Raporty wskazują, że koncerny energetyczne wreszcie dostrzegły konieczność inwestowania w systemy magazynujące prąd elektryczny. Pozwala to na elastyczny, długofalowy rozwój sieci energetycznej, szczególnie w obliczu dodawania mniej stabilnych, rozproszonych mocy, takich jak systemy energii odnawialnej.

Moc szczytowa jest droga

Ilość zużywanej przez konsumentów energii elektrycznej w ciągu dnia podlega ogromnym wahaniom. Zmienia się także w zależności od pogody, pory roku, dnia tygodnia itd. Aby im sprostać buduje się dodatkowe elektrownie, najczęściej gazowe.

Okazuje się jednak, że stawianie dodatkowych elektrowni, by zaspokoić zapotrzebowanie w czasie szczytu jest drogie i mało wydajne. Sieć wymaga mocy dostarczonej dokładnie wtedy, kiedy jest potrzebna, a jej zużycie znacznie się zmienia w ciągu dnia. Jeżeli akumulatory podłączone do sieci pomagają dostarczyć wystarczającą ilość energii elektrycznej, aby zaspokoić popyt, przedsiębiorstwa energetyczne nie muszą budować tak wielu elektrowni i linii przesyłowych.

Biorąc pod uwagę, jak długo trwa eksploatacja tej infrastruktury i jak szybko spadają koszty zakupu ogniw, koncerny energetyczne stają obecnie w obliczu nowych długoterminowych wyzwań związanych z planowaniem rozbudowy sieci.

Tańsze baterie

Około połowa nowych mocy budowanych w USA od 2014 roku pochodzi z energii słonecznej, wiatrowej lub z innych źródeł odnawialnych. Elektrownie wykorzystujące gaz ziemny stanowią znaczną część pozostałego odsetka, ale w przyszłości ten ostatni sektor może być zmuszony do konkurowania z magazynami energii o udział w rynku.

W praktyce widać jak tempo budowy elektrowni zasilanych gazem ziemnym może zwolnić w odpowiedzi na nową alternatywę.

Do tej pory zainstalowano jedynie równoważnik jednej lub dwóch tradycyjnych elektrowni w projektach dużych magazynów energii od 2015 roku. Obecnie w Kalifornii, Teksasie, na Środkowym Zachodzie i w Nowej Anglii urządzenia te pracują w sieci, usprawniając jej działanie i uzupełniając braki energii, gdy konsumenci potrzebują jej więcej niż zwykle.

Opierając się na danych dotyczących kosztów ogniw litowo-jonowych, widać potencjał tej technologii do wdrożenia na znacznie większą skalę i spowodowania zmian na rynku energetycznym. Gdy koncerny energetyczne będą z łatwością korzystać z tych tego rodzaju magazynów energii elektrycznej, nie będą potrzebowały tyle nowych mocy, aby zaspokoić szczytowe zapotrzebowanie na prąd w gniazdkach.

Planowanie rozwoju sieci przesyłowej

Większość ekspertów zajmujących się energetyką nie spodziewała się tak dużego spadku cen gazu ziemnego z powodu rozprzestrzeniania się technologii szczelinowania hydraulicznego, które rozpoczęto wykorzystywać mniej więcej dziesięć lat temu. Nałożyły się na to dodatkowo zachęty finansowe dla firm, by stopniowo wycofywać się z energetyki węglowej.

W ostatnich latach koszty wykorzystania energii słonecznej i wiatrowej spadły – znacznie szybciej niż oczekiwano. Zredukowało to wykorzystanie węgla, a także często gazu ziemnego do produkcji energii elektrycznej.

W ramach studium przeprowadzonego w Karolinie Północnej w USA okazało się, że ogniwa litowo-jonowe w 2019 roku są jeszcze zbyt drogie, aby realnie konkurować z instalacjami wykorzystującymi gaz ziemny do produkcji energii elektrycznej. Jednak gdy zamodelowano prognozowane ceny tych ogniw na 2030 rok, to magazynowanie energii okazało się bardziej opłacalną opcją.

Przyszłość

Szereg koncernów energetycznych już inwestuje w magazyny. Na przykład Pacific Gas&Electric otrzymało niedawno zgodę na budowę systemu o mocy 567,5 MW, który stanie niedaleko San Francisco, aczkolwiek ogłoszenie upadłości przez ten koncern może skomplikować budowę.

Innym koncernem zainteresowanym tą technologią jest np. Hawaiian Electric Company, które oczekuje na pozwolenie na budowę setek MW nowych mocy w magazynach energii na wyspach. Koncerny z Arizony czy Puerto Rico także zainteresowane są tą opcją.

W najbliższych dziesięcioleciach wiele zmieni się w zakresie sieci energetycznej. Coraz więcej podłączanych systemów OZE i redukcja kosztów magazynów energii elektrycznej sprawi, że będą one coraz popularniejsze w sieciach przesyłowych dalszej części XXI wieku.

źródła: The Conversation, Phys.org