Tani magazyn energii jest możliwy. Niezbędne jest tylko powietrze
Badacze z Uniwersytetu Stanforda przedstawili model dotyczący przechowywania energii, który pomaga ocenić potrzebną ilość sprężonego powietrza do procesu dekarbonizacji systemów energetycznych. Wyniki sugerują, że powietrze może być korzystnym rozwiązaniem jako magazyn energii.
Rozbudowa odnawialnych źródeł energii wymaga także inwestycji w takie elementy jak sieci przesyłowe oraz magazyny energii. Charakterystyka najchętniej wykorzystywanych elektrowni, w tym wiatrowych oraz słonecznych, powoduje, że inwestowanie w systemy magazynujące energię jest niezbędne, aby umożliwić korzystanie z niej poza okresem największej produkcji.
Dalsza część artykułu pod materiałem wideo
Czy warto kupić statyw Ulanzi Fotopro F38 Quick Relase Video Travel Tripod 3318?
Model na najtańsze przechowywanie energii
Model opracowany przez naukowców z Uniwersytetu Stanforda pozwala na wyznaczenie najtańszego sposobu przechowywania energii w postaci sprężonego powietrza (CAES) w układach energetycznych z dużym udziałem energii odnawialnej. Nie wykluczają oni jednak, że metoda ta może być stosowana także w innych rodzajach systemów.
CAES może pasować do dowolnego systemu energetycznego, takiego jak energia odnawialna, turbiny gazowo-węglowe, ogniwa paliwowe i inne technologie – powiedziała Sarah Ashfaq w rozmowie z pv-magazine.
W artykule opublikowanym w Electric Power Systems Research, naukowcy opisują, że ich nowy model ocenia, jaką pojemność CAES mogą potrzebować do znacznego zmniejszenia emisji dwutlenku węgla w systemach elektroenergetycznych, a jednocześnie stabilizując zmienność produkcji energii z wiatru i słońca.
Jakie są realne scenariusze?
Studium przypadku zostało wykonane dla Kalifornii. Przeanalizowano tam cztery warianty. Pierwszy opiera się na rzeczywistym udziale odnawialnych źródeł energii w kalifornijskim systemie elektroenergetycznym w 2021 roku. Następne dwa scenariusze przewidują zwiększenie produkcji z wiatraków i paneli słonecznych o 50%. Ostatni zakłada podwojenie potencjału obu tych źródeł.
Badania wskazują, że im większy jest udział odnawialnych źródeł w systemie, tym tańsze staje się magazynowanie energii. Naukowcy wymodelowali idealne proporcje między energią wiatrową a energią słoneczną oraz pojemnością CAES w zależności od zmian w systemie.
W przypadku 100 proc. energii z wiatru, idealne proporcje to 68,9 proc. energii z wiatru i 31,1 proc. energii słonecznej, przy CAES o pojemności 3,40 TWh, a dla 100 proc. energii ze źródeł słonecznych, postawienie na 35,6 proc. energii z wiatru i 64,4 proc. energii słonecznej jest optymalne przy pojemności magazynu na poziomie 2,77 TWh – komentują badacze.
– „Dla przypadku z 100 proc. nadwyżki zarówno od wiatraków, jak i paneli słonecznych, optymalne stosunki wynoszą 52,5 proc. energii słonecznej i 47,5 proc. wiatrowej przy pojemności CAAES na poziomie 3,10 TWh” – dodają.
Aby zapewnić roczne zapotrzebowanie na poziomie 277 TWh dla Kalifornii, konieczny byłby CAES o pojemności 3,84 TWh, co oznaczałoby koszt około 0,175 dolarów za kWh. W czwartym scenariuszu przewidywane koszty spadają o 14,1 proc. przy dwukrotnym wzroście produkcji energii z OZE, co przekłada się na 0,123 dolarów za kWh i obniżenie potrzebnej pojemności magazynu o 7,4 proc.
Sarah Ashfaq z Uniwersytetu Stanforda zauważa, że magazynowanie energii w cieczy i sprężonym powietrzu to najkorzystniejsze metody, oferujące najniższy koszt przechowywania energii.
