Technologie magazynowania energii. Cz. II

• Autorzy: Wojciechowski H.

Warianty tytułu

EN

Energy storage technologies. Part II

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zasoby paliw kopalnianych na świecie są ograniczone i stopniowy wzrost udziału odnawialnych źródeł energii w produkcji energii jest konieczny. Przeszkodą do pełnego rozwoju układów technologicznych wykorzystujących odnawialne źródła energii jest brak przewidywalności produkcji energii. Ilość produkowanej energii w układach jest zależna od warunków atmosferycznych, które są zmienne i trudne do przewidzenia. Nadzieją na rozwiązanie tego problemu jest rozwój i szersze wykorzystanie technologii magazynowania energii, pozwalające na bilansowanie produkcji i zapotrzebowania mocy i energii. W ten sposób uzyskuje się pewniejsze źródło energii niezależne od nagłych zmian warunków atmosferycznych oraz o stabilniejszych parametrach. Efektywne magazyny energii elektrycznej rozwiązałyby problem przymusu produkcji mocy i energii dostosowanych do bieżącego zapotrzebowania. Celem artykułu jest przedstawienie problemu i potrzeby efektywnego magazynowania energii oraz zaprezentowania stosowanych współcześnie technologii magazynowania energii, takich jak: baterie akumulatorów, kinetyczne zasobniki energii, koła zamachowe, elektrownie pompowe, sprężone powietrze, nadprzewodnikowe zasobniki energii (Superconducting magnetic energy storage – SMES), superkondensatory oraz magazynowanie energii w ciekłym powietrzu (Liquid Air Energy Storage – LAES). Jedną z najbardziej wydajnych metod magazynowania nadwyżek energii elektrycznej jest magazynowanie w ciekłym powietrzu – LAES. LAES nie podlega szczególnym wymaganiom geologicznym, co pozwala uniknąć żmudnych i skomplikowanych procedur uzyskania zezwoleń oraz otwiera możliwości szybkiego wdrożenia technologii. Sprawność magazynowania energii w ciekłym powietrzu wynosi ok. 70% i jest bliska sprawności elektrowni pompowych i posiada wielokrotnie niższe nakłady inwestycyjne niż elektrownia pompowa.

EN

Resources of fossil fuels in the world are limited and gradual increase in the share of renewable energy sources in energy production is necessary. The obstacle to the full development of technological systems using renewable energy sources is the lack of predictability of energy production. The amount of energy produced in the systems is dependent on weather conditions, which are variable and difficult to predict. Hope for a solution to this problem is the development and wider use of energy storage technologies, allowing for balancing production and demand of power and energy. In this way, a reliable source of energy independent of the sudden changes in weather conditions and the more stable performance. Efficient storage of electricity would solve the problem of coercion production of power and adapted to the current demand. The purpose of this article is to present the problem and the need for efficient energy storage and presentation of applied modern technologies of energy storage such as : batteries, kinetic energy storage, flywheels, power pumps, compressed air, superconducting energy storage, supercapacitors and energy storage in liquid air. One of the most efficient methods of storing surplus electricity storage in liquid air – LAES. LAES is not subject to special requirements geological, which avoids the tedious and complicated procedures for obtaining permits and opens up the possibility of rapid deployment of technology. The efficiency of energy storage in liquid air is approx. 70% and is close to the efficiency of the power plant pumping and has repeatedly lower investment than the power pump.

Słowa kluczowe

PL

technologie magazynowania energii elektrycznej; cecha charakterystyczna; koszty magazynowania energii

EN

energy storage technologies; characteristics; cost of energy storage

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 3
• Strony: 16--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Wojciechowski H.

• Katedra Energoelektryki Wydziału Elektrycznego Politechniki Wrocławskiej

Bibliografia

• [1] Europen Commission. Energy Storage. A key technology for decentralised power, power quality and clean transport. Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities, 2001.
• [2] Wojciechowski H., Technologie wytwarzania oraz magazynowania energii elektrycznej i ciepła w aspekcie bezpieczeństwa elektroenergetycznego kraju. Zadanie nr 5. PBZMEiN-1/2/2006. Wrocław, 2008.
• [3] European energy storage technology development roadmap towards 2030, 2014. European Association for Storage of Energy, European Energy Research Alliance. Editor Deborah Martens.
• [4] Malko J., Wojciechowski H., Zasobniki ciepła jako narzędzie do efektywnego wykorzystania układów kogeneracyjnych na rynku energii elektrycznej i ciepła. INSTAL nr 3, 2005.
• [5] Wojciechowski H., Zasobniki ciepła w systemach grzewczych: marzenie czy konieczność?. Informacja INSTAL nr 10/1996.
• [6] Taylor, P., Bolton, R., Stone, D., Zhang, X., Martin, Ch. i Upham, P. 2012. Pathways for Energy Storage in the UK. Centre for Low Carbon Futures, s. 21. The World, June 24th 1900, New York.
• [7] Mirek P., Technika magazynowania energii w ciekłym powietrzu. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 2016. Tom 19, Zeszyt 1.
• [8] Morgan, R., Nelmes, S., Gibson, E. i Brett, G. 2015. Liquid air energy storage – Analysis and first results from a pilot scale demonstration plant. Applied Energy 137.
• [9] Highview Power Storage, 5 MW Liquid Air Energy Storage pre-commercial demonstrator: http://www.highview-power.com/wp--content/uploads/2015-LAES-Pre-Commercial-Unit. pdf.
• [10] Ordonez, C.A., Plummer, M.C. i Reidy, R.F. 2001. Cryogenic heat engines for powering zero emission vehicles. Proceedings of 2001 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, IMECE2001/PID-25620.
• [11] Kishimoto, K., Hasegawa, K. i Asano, T. 1998. Development of generator of liquid air storage energy system. Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Technical Review Vol. 35, No. 3, Oct.
• [12] Ameel i in. 2013 – Ameel, B., T’Joen, C., De Kerpel, K., De Jaeger, P., Huisseune, H., Van Beleghem, M. i De Paepe, M. 2013. Thermodynamic analysis of energy storage with a liquid air Rankine cycle. Applied Thermal Engineering 52.
• [13] Li, Y., Wang, X. i Ding, Y. 2013. A cryogenbased peak-shaving technology: systematic approach and techno-economic analysis. International Journal of Energy Research Vol. 37, Issue 6.
• [14] IEA. Technology Roadmap: Energy Storage. OECD/IEA (2014).

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).