ENERGIA POD KONTROLĄ, CZYLI PO CO NAM MAGAZYNY ENERGII?

ENERGIA POD KONTROLĄ, CZYLI PO CO NAM MAGAZYNY ENERGII?

Artykuł edukacyjny nr 2 z serii o odnawialnych źródłach energii (OZE). Publikacja w ramach projektu „Budowa instalacji fotowoltaicznych wraz z magazynami energii w Gminie Kochanowice”, nr FESL.10.06-IZ.01-08AC/23-006, współfinansowanego z Funduszy Europejskich.

W pierwszym artykule serii wyjaśniliśmy, jak panele fotowoltaiczne zamieniają światło słoneczne na prąd. Jest jednak pewien problem: słońce produkuje najwięcej energii w południe, a budynki publiczne potrzebują jej najbardziej wieczorem — gdy działają oświetlenie, komputery i zajęcia pozalekcyjne. Co zrobić z nadwyżką energii z dnia, żeby nie zmarnowała się po zmroku? Odpowiedzią są magazyny energii — i to właśnie one wyróżniają nasz projekt.

SKARBONKA NA PRĄD

Magazyn energii działa jak skarbonka, tylko zamiast monet zbiera prąd. W słoneczny dzień instalacja fotowoltaiczna często produkuje więcej energii, niż budynek jest w stanie zużyć w danej chwili. Zamiast oddawać tę nadwyżkę do sieci albo — co gorsza — pozwalać jej przepaść, system kieruje ją do baterii. Wieczorem, gdy słońce zachodzi, a zapotrzebowanie rośnie, bateria oddaje zmagazynowaną energię i zasila budynek.

Cały cykl można zamknąć w trzech krokach:

1. Ładowanie — w dzień panele produkują więcej prądu, niż zużywa budynek; nadwyżka trafia do magazynu.
2. Przechowywanie — energia czeka w baterii na swoją godzinę.
3. Rozładowanie — wieczorem lub w pochmurny dzień magazyn oddaje energię tam, gdzie jest potrzebna: do oświetlenia, komputerów, sprzętu.

Dzięki temu budynek zużywa znacznie więcej z własnej, słonecznej energii — a mniej kupuje z sieci.

TECHNOLOGIA, KTÓRĄ MASZ W KIESZENI

Z czego zbudowane są współczesne magazyny energii? Najczęściej z akumulatorów litowo-jonowych — dokładnie tej samej rodziny technologii, która zasila smartfon w Twojej kieszeni, laptop na biurku czy samochód elektryczny na ulicy. Różnica jest tylko w skali: zamiast baterii o pojemności telefonu mamy baterie zdolne zasilić cały budynek.

Nowoczesne ogniwa litowo-jonowe mają bardzo wysoką sprawność — oddają ponad 90% energii, którą wcześniej zmagazynowały. Są też coraz tańsze: w latach 90. koszt 1 kilowatogodziny pojemności baterii liczył się w tysiącach dolarów, dziś jest kilkanaście razy niższy. To właśnie ten spadek cen sprawił, że magazyny energii stały się realną opcją dla domów, szkół i urzędów — a nie tylko kosmicznych stacji.

Warto wiedzieć, że baterie litowo-jonowe są też w pełni recyklingowalne: lit, nikiel i kobalt z zużytych ogniw można odzyskać i wykorzystać do produkcji nowych.

PO CO NAM TO WSZYSTKO? CZTERE POWODY

Dlaczego Gmina Kochanowice buduje instalacje fotowoltaiczne właśnie razem z magazynami energii, a nie same panele? Oto najważniejsze powody:

– Samowystarczalność — budynek zużywa więcej z własnej, słonecznej energii, a mniej energii kupionej z sieci. To realne oszczędności dla gminnego budżetu, czyli pieniędzy podatników.
– Ciągłość zasilania — gdy zabraknie prądu w sieci, magazyn może podtrzymać działanie kluczowych urządzeń: oświetlenia, hydroforu czy serwerowni. Dla obiektów publicznych to kwestia bezpieczeństwa.
– Stabilność sieci — duże instalacje fotowoltaiczne w pojedynkę mogą powodować wahania napięcia w lokalnej sieci. Magazyn wygładza te wahania, pracując jak bufor.
– Więcej zielonej energii — bez magazynu część energii słonecznej byłaby oddawana do sieci w momencie, gdy nikt jej nie potrzebuje. Z magazynem prawie nic się nie marnuje.

GIGANTYCZNE SKARBONKI TEŻ ISTNIEJĄ

Magazynowanie energii to nie tylko baterie przy budynkach. Największym magazynem energii na świecie są… góry i woda. Elektrownie szczytowo-pompowe — działające także w Polsce, m.in. w Żarnowcu nad Jeziorem Żarnowieckim — pompują nocą wodę do zbiornika na górze, a w godzinach szczytu spuszczają ją w dół, napędzając turbiny. Jedna taka elektrownia magazynuje tyle energii, ile setki tysięcy domowych baterii.

Tego typu instalacje stanowią około 95% światowej pojemności magazynów energii. Ale to właśnie baterie litowo-jonowe — elastyczne, szybkie i coraz tańsze — rewolucjonizują energetykę w skali lokalnej: przy domach, firmach i obiektach publicznych, takich jak nasze szkoły i remizy.

MAGAZYNY ENERGII W KOCHANOWICACH

W ramach projektu „Budowa instalacji fotowoltaicznych wraz z magazynami energii w Gminie Kochanowice” magazyny trafią do 23 budynków użyteczności publicznej — razem z instalacjami fotowoltaicznymi. To połączenie ma bezpośredni związek z celami projektu: zapewnieniem ciągłości dostaw energii elektrycznej dla obiektów publicznych oraz bezpieczeństwa energetycznego gminy.

Dla mieszkańców oznacza to budynki, które są przygotowane na przyszłość: produkują własny prąd ze słońca, gromadzą jego nadwyżki i potrafią korzystać z nich wtedy, kiedy naprawdę są potrzebne. W skali całej gminy — 23 takie obiekty — to realny wkład w czystsze powietrze i niezależność energetyczną regionu.

CIEKAWOSTKA NA KONIEC

Akumulator w jednym samochodzie elektrycznym mieści od 20 do 50 kilowatogodzin energii — tyle, ile przeciętne gospodarstwo domowe zużywa przez 2–5 dni. Gdyby więc przyszłość należała do aut elektrycznych, każdy zaparkowany samochód mógłby w razie potrzeby zasilić dom. Naukowcy i producenci już nad tym pracują — technologia nazywa się V2G (vehicle-to-grid), czyli „pojazd do sieci”. A skoro bateria w aucie może zasilić dom, to bateria przy szkole z pewnością zasili salę gimnastyczną.

—

Projekt „Budowa instalacji fotowoltaicznych wraz z magazynami energii w Gminie Kochanowice” (nr FESL.10.06-IZ.01-08AC/23-006) jest współfinansowany z Funduszy Europejskich w ramach programu Fundusze Europejskie dla Śląskiego 2021–2027, Działanie 10.06 „Rozwój energetyki rozproszonej opartej o odnawialne źródła energii”.

W kolejnym artykule serii: „Zielony prąd, czyste powietrze. Jaki efekt ekologiczny daje nasz projekt?” — policzymy, ile ton CO₂ nie trafi do atmosfery dzięki instalacjom w naszej gminie.