Wzrastająca ilość energii elektrycznej wytwarzanej ze źródeł odnawialnych (OZE), ze względu na dobową, jak i sezonową niestabilność tych źródeł, powoduje ciągły i narastający wzrost zainteresowania możliwościami magazynowania energii. Demonstracji w warunkach przemysłowych doczekało się już co najmniej kilka sposobów magazynowania energii, a ostatnio do tej grupy dołączył kolejny, tym razem opracowany przez firmę Siemens Gamesa. Metoda ta polega na przetwarzaniu nadmiarowej energii elektrycznej z OZE (fotowoltaika, turbiny wiatrowe) – w okresach kiedy jest ona tańsza – na ciepło. W tym celu wykorzystuje się oporowe nagrzewnice, które podnoszą temperaturę powietrza cyrkulującego w obiegu zamkniętym instalacji, stanowiącego tym samym nośnik ciepła. Podobnie jak ma to miejsce w innych magazynach ciepła, nośnik przekazuje energię do specjalnego „akumulatora”. W tym przypadku tę rolę zamiast wody czy piasku pełnią bloki skał bazaltowych. W cyklu „ładowania” bloki bazaltowe akumulują ciepło i przechowują je przez okres od kilku godzin do kilku tygodni. W cyklu „rozładowania”, np. w okresach niedoboru energii elektrycznej, lub kiedy jej cena przekracza pewien próg, proces jest odwracany i powietrze odbiera zakumulowane ciepło. W odwróconym cyklu gorące powietrze kierowane jest do kotła parowego, celem wytworzenia pary i napędzenia turbozespołu wytwarzającego energię elektryczną. Idea funkcjonowania instalacji ETES przedstawiona jest na schemacie.

Firma Siemens Gamesa rozwija tę technologię od 2011 roku. Mała instalacja testowa o pojemności cieplnej 5 MWh, pracuje od 2014 roku w Hamburgu Bergedorf. Na podstawie wyników uzyskanych na tej instalacji w 2019 roku zbudowano i uruchomiono w Hamburgu Altenwerder zintegrowaną z siecią miejską instalację demonstracyjną o pojemności cieplnej 130 MWh oraz mocy ładowania nagrzewnicy powietrza 5,4 MWe. Jest to obecnie największy projekt w zakresie magazynowania energii finansowany ze środków publicznych w Niemczech. Firma podjęła również rozmowy z kilkoma potencjalnymi partnerami, celem budowy pilotowej instalacji komercyjnej o pojemności cieplnej 2000 MWh i mocy ładowania 100 MWe.

 



Autor: Piotr Kolon
Zakład Gospodarki o Obiegu Zamkniętym
Kontakt: pkolon@itpe.pl | 32 621 64 22

Źródło: https://www.siemensgamesa.com