Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The management of power supply security of mine water pumping station

Magdziarczyk Małgorzata, Chmiela Andrzej, Smoliński Adam

Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska

|

2024

|

z. 194

295--314

EN

Purpose: Growing global warming increases the threat of energy supply security in the form of the “blackout” phenomenon. Pumping stations pump out approximately 100 million m3 of water annually (data from 2023). Discontinuation of mine water pumping would expose neighbouring mines and lower-lying areas to flooding. Design/methodology/approach: For the designed database of functional scenarios of the mine water pumping station, the optimal variant was selected based on economic and ecological criteria as well as the energy security criterion. Findings: The research analyzed five technically feasible variants of modernization of mine water pumping stations. Each variant is characterized by a different degree of security of energy supply and a different level of meeting energy demand. Research limitations/implications: All variants of modernization of the pumping station provide for the production of electricity for own needs. All investment attractiveness factors should be taken into account while making investment decisions. It is up to the decision-maker to make the final multi-criteria decision so as to implement the selected variant. Practical implications: One of the challenge is to ensure security of energy supplies in the event of a sudden energy shortage. Pumping stations have some retention, nevertheless a longer shutdown time could lead to environmental problems. Removing the damage would definitely require large financial expenditures and would take several years. Social implications: The planned project of the energy supply security can have a positive impact on the local community and economy. The projects discussed will create new markets related to "green energy". Originality/value: The aim of the article is to assess the investment relevance of safety projects for power supply to mine water pumping stations. The combination of the problems of drainage of liquidated mines, the use of renewable energy sources and energy storage to improve the security of power supply to pumping stations has not been the subject of scientific research so far.

2

Zalety oraz wyzwania stosowania akumulatorów z katodą LFP

Kalbarczyk Aneta, Zalewska Aldona, Marzantowicz Michał, Kalbarczyk Michał

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2024

|

nr 112

193--204

PL

Poważne obawy związane ze zmianami klimatycznymi w połączeniu z wysokim poziomem ceny paliwa przyczyniają się do rozwoju badań nad nowymi magazynami energii oraz poszczególnymi komponentami magazynów, między innymi katod. Katoda wykonana z fosforanu litowo-żelazowego LiFePO4 (LFP) stosowana w bateriach magazynów ma bardzo duży potencjał, ponieważ posiada wiele zalet takich jak bezpieczeństwo, niska cena oraz nietoksyczność. W niniejszym rozdziale przedstawiono główne szanse oraz wyzwania związane ze stosowaniem tej katody w magazynach energii wraz z odpowiednimi badaniami literaturowymi. Zaprezentowano również typowe strategie zwiększające wydajność katody z LFP wraz z opisem poszczególnych strategii. W celu rozwoju rynku magazynów energii i upowszechnienia magazynów z katodą LFP niezbędne jest prowadzenie dalszych badań, które będą miały na celu głębsze zrozumienie korelacji kinetyki interkalacji litu w LFP z modyfikacją powierzchni katody.

EN

Serious concerns about climate change combined with high fuel prices contribute to the development of research on new energy storage facilities and individual storage components, including cathodes. The cathode made of LiFePO4 lithium iron phosphate (LFP) used in storage batteries has great potential because it has many advantages such as safety, low price and non-toxicity. This chapter presents the main opportunities and challenges related to the use of this cathode in energy storage, along with relevant literature research. Typical strategies to increase the cathode efficiency of LFP are also presented along with a description of each strategy. In order to develop the energy storage market and popularize of LFP storages, it is necessary to conduct further research aimed at a deeper understanding of the correlation between the kinetics of lithium intercalation in LFP and the modification of the cathode surface.

3

Problemy związane z wykorzystaniem odnawialnych źródeł do produkcji energii elektrycznej

Kozioł Joachim

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2024

|

Vol. 13, iss. 2

41--48

PL

Określono warunki techniczne wykorzystania energii słonecznej, wiatrowej, wodnej i biologicznej do produkcji energii elektrycznej. Wskazano na sposoby niwelowania nadmiarów i niedoborów energii pochodzącej z losowych źródeł odnawialnych takich jak: magazynowanie energii. układy elektrowni oraz przez energetykę prosumenską. Omówiono negatywne skutki wykorzystania poszczególnych OZE. Zwrócono uwagę na wpływ scenariuszy miksów elektroenergetycznych na krajowe bezpieczeństwo energetyczne.

EN

Technical conditions for the use of solar, wind, water and biological energy for the production of electricity were determined. Ways to eliminate excesses and shortages of energy from random renewable sources, such as energy storage, were indicated. power plant systems and by prosumer energy. The negative effects of the use of individual renewable energy sources were discussed. Attention was paid to the impact of electricity mix scenarios on national energy security.

4

Grawitacyjne magazynowanie energii z wykorzystaniem szybów pogórniczych

Hulak Dominik, Remiorz Leszek

Rynek Energii

|

2024

|

Nr 1

10--17

PL

Wzrost udziału źródeł odnawialnych w strukturach wytwarzania energii elektrycznej pociąga za sobą konieczność jej magazynowania. Jedną z proponowanych w ostatnich latach technologii, której potencjał może być szczególnie duży na terenach pogórniczych, są grawitacyjne magazyny energii. Artykuł analizuje dwa rozwiązania techniczne magazynów grawitacyjnych przeznaczonych dla szybów górniczych, najczęściej opisywanego układu jednoelementowego oraz oryginalnego rozwiązania wieloelementowego. Główną wadą rozwiązania jednoelementowego jest jego pojemność, która nie pozwala na optymalne wykorzystanie potencjału szybu górniczego. Problem ten nie występuje w proponowanym rozwiązaniu wieloelementowym, przez co możliwa byłaby konstrukcja magazynów o większych pojemnościach, mieszczących się w zakresie od 3,14 do 110 MWh. W pracy określono wpływ czynników takich jak głębokość i średnica szybu, gęstość materiału i ilość elementów czynnych oraz wielkość szczelin w układzie na pojemność magazynu. Podkreślono, że możliwość adaptacji istniejących szybów górniczych zależy od ich stanu technicznego i dostępnych warunków.

EN

The increasing share of renewable energy sources in power generation structures is necessitating the introduction of energy storage systems. One technology whose potential may be particularly large in post-mining areas is gravity energy storage. The article analyses two technical solutions for gravity energy storagededicated to existing mineshafts, namely the most commonly proposed single-weight system and an original multi-weight so lution. The main identiﬁed disadvantage of the single-weight solution is its lifting capacity, which does not allow optimal utilisation ofthe potential of a mineshaft. This problem is not present in the proposed multi-weight solution, making it possible to construct energy storage facilities with larger capacities, ranging from 3,14 to 110 MWh. In this paper, the inﬂuence of factors such as the depth and diameter of the shaft, the density of the used material, the number of weights and the size of the gaps in the system on the storage capacity was determined. It was emphasised that the adaptability of existing mineshafts depends on their technical state and available conditions.

5

Analiza pracy układu magazynowania energii elektrycznej w kawernach solnych w stanach nieustalonych

Wołowicz Marcin, Kłopociński Maciej, Krawczyk Piotr, De Lorenzo Giuseppe

Rynek Energii

|

2024

|

Nr 3

37--42

PL

W artykule zaprezentowano analizę pracy układu magazynowania energii elektrycznej w kawernach solnych. Technologia ta oparta jest na metodzie magazynowania energii przy pomocy sprężonego powietrza – CAES (ang. Compressed Air Energy Storage), w której czynnikiem roboczym jest gaz ziemny magazynowany w kawernach solnych – CNGES (ang. Compressed Natural Gas Energy Storage). Istotą układu jest pompowanie gazu za pomocą sprężarki zasilanej energią elektryczną z kawerny o niższym ciśnieniu do kawerny o ciśnieniu wyższym a następnie, podczas trybu rozładowania kawern gaz rozpręża się w ekspanderze połączonym z generatorem energii elektrycznej, przechodząc z kawerny o wyższym ciśnieniu do kawerny o ciśnieniu niższym. Została wykonana analiza w stanie ustalonym i w stanach nieustalonych. Jako obiekt rozważań został wykorzystany kawernowy podziemny magazyn gazu Mogilno. Wykonano analizy symulacyjne dla trzech stopni rozprężania gazu w ekspanderze oraz dla sprężania gazu. Uzyskano sprawność magazynowania energii na poziomie 56%.

EN

The paper presents an analysis of the operation of the energy storage system in salt caverns. This technology is based on the method of energy storage using compressed air - CAES (Compressed Air Energy Storage), in which the working medium is natural gas stored in salt caverns - CNGES (Compressed Natural Gas Energy Storage). The essence of the system is the pumping of gas by means of a compressor powered by electricity from the lower pressure cavern to the higher pressure cavern, and then, during the cavern discharge mode, the gas expands in the expander connected to the electricity generator, passing from the higher pressure cavern to the higher pressure cavern. lower pressure caverns. The steady—state and transient analysis was performed. The Mogilno salt cavern underground gas storage facility was used as an object of consideration. Simulation analyzes were performed for three stages of gas expansion in the expander and for gas compression. Energy storage efﬁciency of 56% was achieved.

6

Analiza odporności na brak zasilania z krajowej sieci energetycznej w zmodernizowanej pompowni wód kopalnianych

Chmiela Andrzej, Guja Sebastian, Smoliński Adam

Rynek Energii

|

2024

|

Nr 2

56--66

PL

Postępujące globalne ocieplenie stwarza rosnące zagrożenie dla bezpieczeństwa dostaw energii w postaci zjawisk „blackoutu”. Celem artykułu jest ocena celowości inwestycyjnej projektów bezpieczeństwa energetycznego przepompowni wód dołowych. Połączenie problematyki odwadniania opuszczonych kopalń, wykorzystania OZE i magazynowania energii dla poprawy bezpieczeństwa zasilania przepompowni nie było dotychczas przedmiotem badań naukowych. Zaprzestanie odpompowywania wód dołowych naraziłoby sąsiednie kopalnie i niżej położone tereny na zalanie. W artykule przeanalizowano cztery technicznie wykonalne warianty modernizacji przepompowni wód kopalnianych. Każdą z opcji charakteryzuje inny poziom bezpieczeństwa dostaw energii i inny poziom zaspokojenia zapotrzebowania na energię. Wszystkie warianty modernizacji przepompowni uwzględniają wytwarzanie energii elektrycznej na własne potrzeby.

EN

Increasing global warming poses a growing threat to the security of energy supply in the form of "blackout" phenomena. The purpose of this article is to assess the investment appropriateness of mine water pumping station energy security projects. The combination of the problems of dewatering abandoned mines, application of RES and energy storage to improve the security of power supply to pumping stations has not yet been the subject of scientiﬁc research. The cessation of mine water pumping would expose neighboring mines and lower—lying areas to ﬂooding. This paper analyzes four technically feasible variants for upgrading mine water pumping stations. Each option is characterized by a different level of energy supply security and a different level of energy demand satisfaction. All of the modernization options for the pumping stations include the generation of electricity for own use.

7

Analiza możliwości obniżenia kosztów uzdatniania wody w projektach samowystarczalności energetycznej pompowni wód kopalnianych

Magdziarczyk Małgorzata, Czerwiński Stefan, Wysocka Małgorzata, Chmiela Andrzej, Smoliński Adam

Rynek Energii

|

2024

|

Nr 2

43--55

PL

Zmiany klimatyczne, nadmierna emisja gazów cieplarnianych oraz pogarszająca się jakość zasobów wodnych, wymusza działania łagodzące skutki działalności przemysłowej. W artykule przedstawiono przykład możliwości planowania zmian techniczno-organizacyjnych rutynowych działań Spółki Restrukturyzacji Kopalń S.A., związanych z odpompowywaniem wód dołowych w taki sposób, by zarówno ograniczyć wykorzystanie energii ze źródeł kopalnych, zminimalizować emisję CO2, jaki i przyczynić się do ograniczenia zużycia wody ze źródeł konwencjonalnych. Wyniki badań dowiodły, że dostępne projekty w zakresie samowystarczalności energetycznej SRK S.A. charakteryzuje zróżnicowana atrakcyjność inwestycyjną w zależności od przyjętego kryterium oceny, lecz za najbardziej pożądane należy uznać te projekty, w których balans pomiędzy nakładami inwestycyjnymi, a prognozowanym zabezpieczeniem zaopatrzenia w wodę, potrzebami energetycznymi i oczekiwaniami społecznymi jest najkorzystniejszy.

EN

Climate change, excessive emission of greenhouse gases and deterioration of the quality of water resources require measures to mitigate the effects of industrial activity. The article presents an example of the possi bility of planning technical and organizational changes in the routine activities of Spółka Restrukturacji Kopalń S.A. related to the pumping of mine water in such a way as to limit the use of energy from fossil sources, minimize carbon dioxide emissions and contribute to the reduction of water consumption from conventional sources. The results of the research have shown that the available projects in the ﬁeld of energy self-sufﬁciency of SRK S.A. are characterized by a variety of different investment attractiveness, depending on the applied evaluation criterion. Nevertheless, the most desirable projects should be those in which the balance between the investment costs and the forecasted security of water supply, energy needs and social expectations is the most favorable.

8

Bez magazynów energii ani rusz

Polerowicz-Kelma Katarzyna

Przegląd Komunalny

|

2024

|

nr 9

52--54

PL

Polska jest krajem o jednym z największych w Europie rocznym przyroście mocy produkowanych z odnawialnych źródeł energii. Inwestycje w farmy fotowoltaiczne i wiatrowe są ważne, ale konieczne są również modernizacja sieci przesyłowych i budowa magazynów energii.

9

Selection of cells and analysis of the energy storage system for a solar car

Frączek Szymon, Klaszczyk Wiktor, Stacherski Adam, Łęk Adam, Żołądek Maciej

Polityka Energetyczna

|

2024

|

T. 27, z. 2

47--70

EN

The presented study describes the research carried out on the selection of cells for the “Perła” solar car. The study aimed to select optimal cells in terms of car efficiency and related costs. In particular, we focused on an innovative approach, utilizing pouch-type cells. The research included cell discharge tests and an analysis of the results obtained from the numerical model. During the discharge tests, the cells were subjected to a constant current value to measure their efficiency and capacity. Based on the collected data, a numerical model was developed that included battery prices and car performance depending on the type of cell. Particular attention was paid to the cost-performance analysis. The research presented in the article provides valuable information for electric car battery system designers, helping them to make informed decisions regarding the selection of cells. The article is an important contribution to the development of solar car technology and can contribute to improving their efficiency and competitiveness in the market. The analysis results showed that different types of cells significantly impacted both the cost and performance of a solar car. It was found that battery price and performance varied depending on the cell type. Batteries utilizing pouch-type cells had an impressive 82% cost reduction, providing substantial savings for potential users. Additionally, these batteries had the potential to achieve a 2% greater range than batteries using commonly used 18650 cells, which are widely used in the automotive industry. The novelty lies in the presentation that introducing pouch-type cells as an innovative element of the battery system can improve efficiency and competitiveness in the market.

PL

W prezentowanej pracy opisano badania przeprowadzone nad doborem ogniw do samochodu solarnego „Perła”. Celem badań był wybór optymalnych ogniw pod kątem wydajności samochodu i kosztów z tym związanych. W szczególności przeanalizowano ogniwa typu pouch. Badania obejmowały charakterystyki rozładowania ogniw oraz analizę wyników uzyskanych z modelu numerycznego. Podczas testów rozładowania ogniwa poddano działaniu prądu o stałej wartości, w celu pomiaru wydajności i pojemności. Na podstawie zebranych danych opracowano model numeryczny uwzględniający ceny akumulatorów oraz osiągi samochodu w zależności od rodzaju ogniwa. Szczególną uwagę zwrócono na analizę kosztów i wydajności. Badania przedstawione w artykule dostarczają cennych informacji projektantom systemów akumulatorów do samochodów elektrycznych, pomagając im w podejmowaniu świadomych decyzji dotyczących doboru ogniw. Artykuł stanowi wkład w rozwój technologii samochodów zasilanych energią słoneczną i może przyczynić się do poprawy ich efektywności i konkurencyjności na rynku. Wyniki analizy wykazały, że dobór ogniw miał znaczący wpływ zarówno na koszt, jak i wydajność samochodu zasilanego energią słoneczną. Stwierdzono, że cena i wydajność baterii różniły się w zależności od typu ogniwa. Baterie wykorzystujące ogniwa typu pouch charakteryzowały się imponującą redukcją kosztów o 82%, zapewniając potencjalnemu użytkownikowi znaczne oszczędności. Dodatkowo akumulatory te miały potencjał osiągnięcia o 2% większego zasięgu niż akumulatory wykorzystujące powszechnie stosowane w motoryzacji ogniwa 18650. Nowość polega na pokazaniu, że wprowadzenie ogniw typu pouch jako innowacyjnego elementu systemu akumulatorowego może przyczynić się do poprawy efektywności i konkurencyjności na rynku.

10

Evaluation of economic profitability using energy storage in context of using renewable energy

Olczak Piotr, Gucwa Anna

Polityka Energetyczna

|

2024

|

T. 27, z. 2

27--46

EN

Energy storage is an increasingly vital aspect of the energy sector in Poland due to the growing prevalence of renewable energy sources. Its primary goal is to support the uptake of renewable energy in the country’s energy mix. The article presented here analyzes the economic potential of buying and selling electricity on the Intra-Day Market and the Day-Ahead Market of Towarowa Giełda Energii SA (Polish Energy Market: TGE) in terms of energy storage. In four scenarios, energy was either bought and sold on the DAM/IDM or bought on one market and sold on the other to identify the most favorable case. Two four-month periods in 2021 and 2023 were examined. An analysis was carried out on a lithium-ion storage facility that has a two-hour charging cycle for energy storage. A methodology was proposed to identify the two highest and two lowest energy prices for imposing constraints on the purchase and sale times. The time of day when these prices occurred was also analyzed. The annual and periodic profits that can be obtained by purchasing and selling stored energy were calculated. The calculations and analyses facilitated inter-market comparison. Energy storage payback time was computed, and investment profitability was examined. The final section presents conclusions, opportunities, and suggestions for further research in this area.

PL

Magazynowanie energii jest coraz ważniejszym aspektem sektora energetycznego w Polsce ze względu na rosnącą popularność odnawialnych źródeł energii. Jego jednym z głównych celów jest wspieranie wykorzystania energii odnawialnej w miksie energetycznym kraju. W prezentowanym artykule dokonano analizy potencjału ekonomicznego zakupu i sprzedaży energii elektrycznej na Rynku Dnia Bieżącego i Rynku Dnia Następnego Towarowej Giełdy Energii SA (Polski Rynek Energii: TGE) w zakresie magazynowania energii. W czterech scenariuszach energię kupowano i sprzedawano na RDN/IDM lub kupowano na jednym rynku i sprzedawano na drugim, aby określić najkorzystniejszy przypadek. Badano dwa czteromiesięczne okresy w latach 2021 i 2023. Przeprowadzono analizę magazynu litowo-jonowego, który posiada dwugodzinny cykl ładowania w celu magazynowania energii. Zaproponowano metodologię identyfikacji dwóch najwyższych i dwóch najniższych cen energii w celu nałożenia ograniczeń na czas zakupu i sprzedaży. Analizie poddano także porę dnia, w której te ceny występowały. Obliczono roczne i okresowe zyski, które można uzyskać z zakupu i sprzedaży zmagazynowanej energii. Przeprowadzone obliczenia i analizy umożliwiły porównania międzyrynkowe. Obliczono czas zwrotu magazynowania energii oraz zbadano opłacalność inwestycji. W ostatniej części przedstawiono wnioski oraz możliwości i sugestie dalszych badań w tym obszarze. Jak obliczono, najbardziej opłacalnym przypadkiem po uwzględnieniu efektywności ekonomicznej był zakup na RDN i sprzedaż na RDN w części 2023 roku: 18 751,61 [EUR/MWh mocy]. Dla porównania, najwyższą wartość za rok 2021 uzyskano w przypadku sprzedaży i zakupu na IDM, z zyskiem na poziomie 7531,23 [EUR/MWh mocy].

11

Wymagania wobec wodoru RFNBO

Mojsiejewska Katarzyna, Rogowska Delfina

Nafta-Gaz

|

2024

|

R. 80, nr 2

96--101

PL

Wodór odgrywa coraz istotniejszą rolę w kontekście dążenia do neutralności klimatycznej poprzez odejście od paliw kopalnych. Nie tylko jest on nośnikiem energii, ale także stanowi surowiec oraz rozwiązanie do magazynowania energii pozyskiwanej ze źródeł odnawialnych. Technologia power-to-gas, która umożliwia konwersję energii elektrycznej na wodór, stanowi kluczowy element tego procesu. Unia Europejska wyznaczyła ambitny cel redukcji emisji CO2 o 55% do 2030 roku, określając go nazwą „Gotowi na 55”. Wodór odnawialny ma znaczący wkład w realizację tego celu. Produkcja wodoru przy wykorzystaniu energii odnawialnej zależy od dostępności źródeł odnawialnych i od polityki energetycznej poszczególnych krajów, zwłaszcza w kontekście unijnym. W 2021 roku Polska ogłosiła Polską Strategię Wodorową do roku 2030 z perspektywą do 2040 roku. Dokument ten zawiera sześć głównych celów dotyczących rozwoju gospodarki wodorowej, obejmujących: energetykę, transport, przemysł, produkcję wodoru, przesył, dystrybucję i magazynowanie, a także tworzenie stabilnego otoczenia regulacyjnego. Strategia ta wpisuje się w ogólną politykę europejską dotyczącą wzrostu roli wodoru jako nośnika energii. Realizacja celów strategii wodorowej ma przyczynić się do dekarbonizacji sektorów o dużym zapotrzebowaniu na energię, w szczególności transportu. Unia Europejska stara się również rozwijać infrastrukturę wodorową, aby przyspieszyć dojście do neutralności klimatycznej. European Hydrogen Backbone to jedna z inicjatyw promujących wodór jako nośnik energii i infrastrukturę wodorową. W przeszłości działania Unii Europejskiej skupiały się głównie na dekarbonizacji sektora elektroenergetycznego, ale teraz uwaga skierowana jest także na produkcję wodoru jako kluczowy element transformacji energetycznej. Wzrost produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych, w tym z elektrolizy wody, jest niezbędny, aby osiągnąć cele związane z produkcją wodoru odnawialnego. Ważne jest, aby woda używana w procesie elektrolizy wody była dostarczana ze źródeł odnawialnych, co można osiągnąć poprzez umowy zakupu energii odnawialnej. Istnieją też określone kryteria dotyczące czasu i geografii, które muszą być spełnione, aby wodór mógł być uznany za odnawialny. Certyfikacja wodoru RFNBO (ang. renewable fuels of non-biological origin) jest ważnym elementem tego procesu. Systemy certyfikacji, takie jak System KZR INiG, potwierdzają, że wodór spełnia określone standardy zrównoważonego rozwoju i może być uznawany za odnawialny nośnik energii. Certyfikaty te są istotne zarówno na poziomie krajowym, jak i międzynarodowym, zwłaszcza w kontekście eksportu wodoru do Unii Europejskiej.

EN

Hydrogen is playing an increasingly significant role in the pursuit of climate neutrality by transitioning away from fossil fuels. It not only serves as an energy carrier but also functions as a raw material and a solution for storing energy generated from renewable sources. Power-to-gas technology, which enables the conversion of electric energy into hydrogen, is a crucial element of this process. The European Union has set an ambitious target of reducing CO2 emissions by 55% by 2030, known as “Fit for 55”, and renewable hydrogen contributes substantially to achieving this goal. The production of hydrogen using renewable energy depends on the availability of renewable sources and the energy policies of individual countries, especially within the EU context. In 2021, Poland announced its Polish Hydrogen Strategy for 2030 with a perspective to 2040. This document includes six main objectives related to the development of the hydrogen economy, encompassing energy, transportation, industry, hydrogen production, transmission, distribution, storage, and the creation of a stable regulatory environment. This strategy aligns with the broader European policy aimed at increasing the role of hydrogen as an energy carrier. The Hydrogen Strategy’s goals are designed to contribute to the decarbonization of sectors with high energy demand, particularly transportation. The European Union is also working on expanding hydrogen infrastructure to accelerate the transition to climate neutrality. The European Hydrogen Backbone is one of the initiatives promoting hydrogen as an energy carrier and hydrogen infrastructure. While previous EU efforts predominantly focused on decarbonizing the electricity sector, current attention is also directed towards hydrogen production as a key element of the energy transformation. Scaling up the production of electric energy from renewable sources, including water electrolysis, is essential to meet renewable hydrogen production targets. It is crucial for the water used in the electrolysis process to come from renewable sources, which can be achieved through agreements for the purchase of renewable energy. Specific criteria related to timing and geography must also be met for hydrogen to be recognized as renewable. The Certification of Renewable Fuels of Non-Biological Origin (RFNBO) is a significant part of this process. Certification systems, such as the INiG KZR System, confirm that hydrogen meets specific sustainability standards and can be considered a renewable energy carrier. These certificates are important both at the national and international levels, especially concerning hydrogen exports to the European Union. In summary, renewable hydrogen plays a pivotal role in the energy transformation, and the EU is committed to its development.

12

Solid gravity energy storage in mine shafts –feasibility and functionality

Korski Jacek

Mining Machines

|

2024

|

vol. 42, iss. 3

232--239

EN

Power and Energy storaging is bacoming as one of contemporary the biggest chalenges. Main reason is development of renewable Energy sources and irregular production cycle. In article is described typology of energy and power storaging solutions and solid gravity energy storage (SGES) place in this typology with briefly description of gravity storages idea. As an industrial proces SGES are analyzed theoretical and practical SGES feasibility. Constraints and functionality of SGES is a background for SGES feasibility analysis in main areas of feasibility (technical, legal, economic and operational). Because expectations for SGES are not definied in article was done analysis for two ways –for existing shaft with equipment and for expected SGES capacity. Results of analysis are presented as final conclusions.

13

Trends and prospects in lead-acid battery developments

Ryś Piotr Andrzej, Siekierski Maciej, Kłos Mariusz, Moszczyński Piotr

Journal of Power Technologies

|

2024

|

Vol. 104, nr 1

67--85

EN

In the recent years the interest in lead-acid batteries has resurfaced, amidst the rising need for power storage technologies spanning to not only mobile, but as well, stationary applications. While the lithium-ion batteries remain one of the most common power sources in today’s western world, due to many concerns regarding various shortcomings of the said technology alternatives are often discussed. There is push for adapting lead-acid batteries (as part of the advanced lead acid battery initiative) as replacement for the lithium batteries in the non-western nations, as well as, in the USA reflects, therefore, predominantly to their lower price and reliability in hotter climates. Furthermore – due to the rising needs for uninterrupted power delivery systems, new designs of such are being developed and implement in the western world in hope of meeting the demands of the market. As a result new additives to electrode material, as well as, battery designs have been developed and are currently being considered for inclusion in the modern lead-acid battery construction.

14

Potencjał fotowoltaiki dla średnich i dużych miast w Polsce

Janczyszyn Jerzy

Energetyka

|

2024

|

nr 8

346--349

PL

W artykule podjęto próbę oceny przydatności energii słonecznej do pokrycia zapotrzebowania na energię elektryczną średnich i dużych miast w Polsce za pomocą paneli fotowoltaicznych. Energia słoneczna nie dociera do powierzchni ziemi przez całą dobę i tylko w niewielkim stopniu zimą. Można ją przekształcić w energię elektryczną i przechowywać w bateriach, ale tylko przez kilka godzin. Przykładowo dla Krakowa obliczono średnią dobową wydajność i niezbędną powierzchnię paneli fotowoltaicznych, aby pokryć zapotrzebowanie miasta w okresie zimowym, kiedy zapotrzebowanie jest największe. Powierzchnia paneli w grudniu uzyskana dwoma sposobami wyniosłaby 43 i 64 km2. Porównanie z wdrożonymi elektrowniami małej mocy pokazuje, że może to być nawet kilkaset km2. Uznano, że obszar tego rzędu jest praktycznie nierealny w mieście, a nawet w jego sąsiedztwie. W rezultacie stwierdzono, że energia jądrowa pozostaje jedyną możliwością zapewnienia niezbędnej energii elektrycznej i ciepła, przy całkowitej rezygnacji z paliw kopalnych. To ostatnie wynika z konieczności ochrony klimatu i zapewnienia rentowności. W praktyce może to być elektrociepłownia magazynująca ciepło od lata do zimy w dużym magazynie ciepła.

EN

The article attempts to assess the suitability of solar energy to cover the electricity demand of medium and large cities in Poland using photovoltaic panels. It is known that solar energy does not reach the earth’s surface 24 hours a day and only to a small extent in winter. It can be converted into electricity and stored in batteries, but only for a few hours. For example, for Krakow, the average daily efficiency and the necessary area of photovoltaic panels were calculated to cover the city’s demand in winter, when the demand is the highest. The panel areas in December obtained in two ways would amount to 43 and 64 km2. Comparison with implemented low-power power plants shows that it may be up to several hundred km2. It was considered that an area of this order is practically unrealistic in the city or even in its vicinity. As a result, it was concluded that nuclear energy remained the only option to provide the necessary electricity and heat while abandoning fossil fuels. The latter result from the need to protect the climate and ensure profitability. In practice, it may be a combined heat and power plant storing heat from summer to winter in a large heat storage facility.

15

Dlaczego wieloskalowe magazynowanie energii elektrycznej jest nierealizowalne technicznie?

Gajer Mirosław, Handzel Zbigniew

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2024

|

Vol. 65, Nr 6

18--20

PL

W artykule poddano dyskusji zagadnienia związane z wielkoskalowym magazynowaniem energii elektrycznej, które według powszechnie głoszonych opinii ma przyczynić się do rozwiązania problemu braku możliwości odbioru nadmiaru generowanej mocy w farmach fotowoltaicznych podczas godzin okołopołudniowych. Na przykładzie odpowiednich wyliczeń pokazano, że takie wielkoskalowe magazynowanie energii elektrycznej jest na obecnym etapie rozwoju techniki po prostu nierealizowalne fizycznie.

EN

The article discusses issues related to large-scale electricity storage, which is widely claimed to contribute to solving the problem of not being able to collect the excess power genera ted in photovoltaic farms during the hours of solar noon. Using the relevant calculations as an example, it is shown that such large-scale electricity storage is simply not physically feasible at the current stage of technological development.

16

Comparison and analysis of modern combustion powertrain systems of rail vehicles

Daszkiewicz Paweł, Kołodziejek Daniel

Combustion Engines

|

2024

|

R. 63, nr 1

46--53

EN

The article presents the currently used technologies and solutions for rail vehicle drive systems that can be used in the future. The most popular systems used in locomotives and multiple units are described. In addition, modern solutions such as bi-mode locomotives and hybrid vehicles are shown. The article also discusses the possibility of using ultracapacitors, batteries, or fuel cells in order to increase the efficiency of the powertrain of a rail vehicle. The selection of the appropriate solution depends on the intended use of the vehicle and the assumed traction characteristics and requires a thorough analysis including, among others, modeling of the drive system and its management.

17

Praktyczne aspekty magazynowania energii

Kalbarczyk Aneta, Zalewska Aldona, Marzantowicz Michał, Nowagiel Maciej, Kalbarczyk Michał

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2023

|

nr 111

181--196

PL

Jednym z kluczowych problemów i wyzwań współczesnej cywilizacji jest efekt cieplarniany i bezpieczeństwo energetyczne (strategia Unii Europejskiej), konkurencyjność polskiej i europejskiej gospodarki oraz zmniejszenie zanieczyszczenia powietrza w miastach. Rozwój nowoczesnych baterii litowo-jonowych i poprawa zdolności magazynowania energii w bateriach ma strategiczne znaczenie dla Europy. Wojna na Ukrainie rozpoczęta w lutym 2022 r. zwróciła uwagę Europy na kwestię dywersyfikacji źródeł energii oraz konieczność inwestowania w odnawialne źródła energii. Rozpoczęto intensywne prace nad systemem energetyki rozproszonej, która nie może istnieć bez rozproszonego magazynowania energii. Kluczem do rozwoju rynku magazynów energii jest opracowanie rozwiązań w zakresie nowoczesnych elektrochemicznych metod magazynowania energii, ze szczególnym uwzględnieniem poniższych parametrów: wydajność, przyjazność dla środowiska, koszty, bezpieczeństwo. Celem niniejszego opracowania jest zaprezentowanie strategii projektowania nowego magazynu energii połączonego z instalacją fotowoltaiczną na wybranym modelowym domu, opartego na bateriach jonowo-litowych na podstawie zidentyfikowanych wyzwań technologicznych. Magazyny energii produkowane w oparciu o europejskie łańcuchy dostaw oraz o lokalną myśl techniczną przyczynią się do zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego, rozwoju rozproszonej energetyki oraz uniezależnienia od komponentów dostarczanych z Azji. W rozdziale poruszono kwestie technologiczne związane z budową ogniw jonowo-litowych oraz poszczególnych elementów ogniw takich jak katoda, anoda oraz elektrolit. Ponadto zaprezentowane są również dane dotyczące rozwoju rynku baterii na rynku światowym oraz trendy na rynkach europejskich. Na podstawie wyróżnionych wyzwań technologicznych projektowania nowego magazynu energii zaprojektowano strategie zmierzające to pokonania trudności, a co za tym idzie, zbudowania nowego magazynu charakteryzującego się: obniżonymi kosztami produkcji, zwiększoną pojemnością, zwiększoną mocą, zwiększoną żywotnością oraz wzrostem bezpieczeństwa.

EN

One of the key problems and challenges of modern civilization is the greenhouse effect and energy security (European Union strategy), the competitiveness of the Polish and European economies and the reduction of urban air pollution. The development of modern lithium-ion batteries and the improvement of battery energy storage capacity is of strategic importance for Europe. The war in Ukraine, which began in February 2022, has drawn Europe’s attention to the issue of diversification of energy sources and the need to invest in renewable energy sources. Intensive work has begun on a distributed energy system, which cannot exist without distributed energy storage. The key to the development of the energy storage market is the development of solutions for modern electrochemical methods of energy storage, with particular attention to the following parameters: efficiency, environmental friendliness, cost, safety. The purpose of this article is to present a strategy for the design of a new energy storage combined with a photovoltaic installation on a selected model house, based on lithium ion batteries on the basis of the identified technological challenges. Energy storages produced on the basis of the European supply chain and local technical thought will contribute to increased energy security, the development of distributed energy and independence from components supplied from Asia. The article addresses technological issues related to the construction of lithium ion cells and individual cell components such as cathode, anode and electrolyte. In addition, data on the development of the battery market in the global market and trends in European markets are also presented. On the basis of the highlighted technological challenges of designing a new energy storage, strategies are designed to overcome the difficulties and thus build a new storage characterized by: reduced production costs, increased capacity, increased power, increased life and increased safety.

18

Magazynowanie energii - czas nowych idei

Nowicki Jacek

Wiadomości Elektrotechniczne

|

2023

|

R. 91, nr 1

28--32

PL

W artykule omówiono rosnącą rolę magazynów energii w kontekście rozwoju energetyki odnawialnej i ich współpracy z szeroko rozumianym systemem elektroenergetycznym (krajowym, lokalnym, przemysłowym, wyspowym). Przedstawiono różne technologie systemów magazynowania energii: mechaniczne, elektryczne elektrochemiczne i chemiczne.

EN

The article discusses the growing role of energy storage in the context of the development of renewable energy sources and their cooperation with the broadly understood electrical power system (national, local, industrial, island). Various technologies of energy storage systems are presented: mechanical, electrical, electrochemical and chemical.

19

Analysis of the required energy storage capacity for balancing the load schedule and managing the electric energy demand of an apartment building

Mazur Magdalena, Fedorchuk Stanislav, Kulapin Olexandr, Ivakhnov Andrii, Danylchenko Dmytro, Miroshnyk Oleksandr, Shchur Taras, Halko Serhii, Idzikowski Adam

System Safety : Human - Technical Facility - Environment

|

2023

|

Vol. 5, iss. 1

342--349

EN

The rapid and voluminous development of renewable generation, and its stochastic nature, creates problems in terms of maintaining frequency and balance in the power system. In this work, demand response management and the use of the concept of demand response are discussed in detail. The potential of using prosumers to maintain the power balance in the power system is considered. The analysis of prosumers was carried out on the basis of a study of load schedules of typical consumers with software that forms schedules taking into account socio-demographic characteristics.

20

Zasilanie gwarantowane w czasie niedoborów energii

Kuczyński Karol

Rynek Instalacyjny

|

2023

|

Nr 12

42--46

PL

W artykule omówiono wybrane sposoby magazynowania energii elektrycznej oraz strukturę pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych w Polsce. Zwrócono uwagę na zasilanie odbiorców z kilku źródeł, w tym z sieci elektroenergetycznej (układy hybrydowe), w okresach niedoborów energii.

EN

The article discusses selected methods of electricity storage and the structure of obtaining energy from renewable sources in Poland. It draws attention to the power supply of consumers from several sources, including the power grid (hybrid systems), during periods of energy shortages.