Magazyny energii w halach przemysłowych - technologie i zastosowanie
Magazyny energii, czyli urządzenia do przechowywania energii elektrycznej. Rosnące ceny energii oraz potrzeba wdrażania niskoemisyjnych rozwiązań motywują duże przedsiębiorstwa do poszukiwania nowych, bardziej efektywnych alternatyw. Przykładem są magazyny energii. W artykule piszemy o możliwościach i wyzwaniach związanych z zastosowaniem magazynów energii w halach przemysłowych.
Spis treści
- Czym są i jak działają magazyny energii
- Możliwości i zastosowanie magazynów energii w halach przemysłowych
- Magazyny energii – ważne zmiany w polskim prawie
- Fotowoltaika i optymalizacja zużycia energii w halach przemysłowych
- Perspektywy rozwoju technologii magazynów energii
Czym są i jak działają magazyny energii
Magazyny energii to, jak wskazuje ich nazwa, urządzenia lub zespoły urządzeń przeznaczone do przechowywania energii. Oprócz tego mogą one również dostarczać energię elektryczną do sieci. Magazyny energii z praktycznego punktu widzenia są akumulatorami – gromadzą, a następnie uwalniają energię za pośrednictwem różnych odwracalnych procesów chemicznych. Elementy te umieszcza się z reguły w pobliżu instalacji fotowoltaicznych, np. w kotłowni bądź w pomieszczeniach gospodarczych. Aby współpraca opisywanych urządzeń z siecią przebiegała bez zakłóceń, konieczne jest zadbanie o kwestie zarządzania i integracji systemów, a także niezawodnego oprogramowania czy przyrządów pomiarowych i komunikacyjnych.
Magazyny energii mogą gromadzić energię w okresach jej nadprodukcji, dzięki czemu przyczyniają się do kompensowania niestabilnej pracy źródeł odnawialnych. Zwiększają też tym samym elastyczność sieci na wahania poboru mocy. Wyprodukowanej energii elektrycznej, która nie jest potrzebna w danym momencie, nie trzeba zwracać do sieci, ale można ją przechować w magazynie i wykorzystać podczas deficytów energii (np. nocą).
Do innych zalet tych urządzeń można zaliczyć m.in.:
- stabilizację parametrów sieci;
- poprawę niezawodności zasilania;
- zmniejszenie zamówionej mocy (co z kolei wpływa na: oszczędność, większe bezpieczeństwo i gwarancję ciągłości zasilania);
- regulację napięcia (szczególnie w momencie największej generacji);
- kompensację mocy biernej;
- możliwość podłączenia większej liczby systemów OZE (bez wydawania dodatkowych środków na montaż infrastruktury przesyłowej);
- wyrównywanie obciążeń;
- usuwanie zakłóceń wpływających na jakość energii elektrycznej;
- zapewnianie mocy przyłączeniowej do ładowania pojazdów zasilanych elektrycznie;
- optymalizację struktur sieci przesyłowej (brak potrzeby kosztownej przebudowy i modernizacji).
Obszary jakościowo-techniczne i ekonomiczne to jednak nie wszystko, jeśli mówimy o zaletach magazynów energii. Warto zwrócić uwagę również na czynnik ekologiczny, tak ważny z punktu widzenia transformacji energetycznej w Polsce oraz dążenia do osiągnięcia neutralności klimatycznej na poziomie międzynarodowym.
- Przeczytaj też: Nawet 28 tys. zł do wzięcia! Nowe dopłaty już od kwietnia 2023. Trzeba złożyć wniosek!
Z uwagi na wysokie jeszcze koszty inwestycji, obecnie możliwość przechowywania energii w opisywany sposób jest opłacalna głównie dla dużych przedsiębiorstw. Można jednak przypuszczać, że z czasem magazyny energii staną się bardziej powszechne i dostępne dla wielu różnych grup inwestorów. Do najważniejszego efektu środowiskowego, jaki pociąga za sobą korzystanie z magazynów energii, można wskazać zmniejszenie emisji CO2. Poza tym, wdrożenie tego typu rozwiązań przyczynia się do uzyskania niezależności energetycznej różnych podmiotów gospodarczych i zapewnia stabilne źródło zasilania.
Możliwości i zastosowanie magazynów energii w halach przemysłowych
Zmniejszenie zużycia energii oraz jej własna produkcja w ostatnich latach stało się potrzebą nie tylko indywidualnych gospodarstw domowych, ale również większości przedsiębiorstw. Niezależność energetyczną uzyskuje się za pomocą instalacji wyposażonych w moduły fotowoltaiczne, a optymalizację kosztów z tym związanych coraz częściej będą wspomagać właśnie magazyny energii. Jest to popularny trend, który można zauważyć w odniesieniu do nowoczesnych budynków magazynowych.
Wykorzystaniu tych technologii odnawialnych źródeł energii sprzyja nieskomplikowana bryła hal przemysłowych i duża powierzchnia dachu. Jednocześnie jednak, podobnie jak w zastosowaniu na mniejszą skalę, produkcja zielonej energii charakteryzuje się dużą zmiennością i jest uzależniona od warunków atmosferycznych, a także od pory dnia. Wykorzystywanie energii elektrycznej na bieżąco w tradycyjnym systemie utrudnia też zmienne zapotrzebowanie. Poprzez magazynowanie energii w specjalnych urządzeniach lub zespołach urządzeń może być ona wykorzystywana dokładnie wtedy, gdy jest potrzebna.
Magazyny energii – ważne zmiany w polskim prawie
Rozwój magazynów energii elektrycznej w Polsce mają umożliwić zmiany w prawie. W tym celu ustawodawca przygotował szereg różnych regulacji, które określono w Druku 808 Rządowy projekt ustawy o zmianie ustawy – Prawo energetyczne oraz niektórych innych ustaw. Jedną ze zmian w prawie energetycznym, które weszły w życie w 2021 r. w związku z wymienioną wyżej ustawą było ujednolicenie definicji magazynu energii i procesu magazynowania. Oprócz tego sformułowano określenie odbiorcy końcowego – zgodnie z nowym przepisem, nie jest to podmiot, który dokonuje zakupu energii elektrycznej celem jej magazynowania. Magazyn jest bowiem tylko jednym z elementów procesu dostarczania do odbiorcy końcowego energii.
Jeśli zaś chodzi o koncesję – zgodnie z Drukiem 808 uzyskanie jej jest konieczne w przypadku wykonywania działalności gospodarczej w zakresie magazynowania energii elektrycznej w magazynach o zainstalowanej mocy większej niż 10 MW. Wobec tego nie każdy rodzaj magazynowania energii wymaga obowiązku koncesyjnego. Jednocześnie jednak podmioty do tego zobligowane powinny postępować zgodnie z Prawem energetycznym. Koncesji udziela Prezes Urzędu Regulacji Energetyki na wniosek.
- Warto przeczytać: Magazyny energii, czyli efektywne wykorzystanie energii odnawialnej, w budynkach mieszkalnych i zakładach przemysłowych
Ustawodawca w Druku 808 wyszczególnił, że magazyny o mocy znamionowej powyżej 50 kW mają obowiązek rejestracji, a podmiotem odpowiedzialnym za prowadzenie rejestru w formie elektronicznej jest operator systemu elektroenergetycznego. Nowelizacją objęto również art. 7 Prawa energetycznego regulujący przyłączenie do KSE (Krajowego Systemu Elektroenergetycznego).
Poza standardowymi elementami umowa powinna teraz zawierać takie informacje, jak:
- łączna zainstalowana moc w kW,
- pojemność nominalna w kWh,
- sprawność magazynu.
Wymagana jest także opłata za przyłączenie do KSE ustalana zgodnie z nakładami finansowymi poniesionymi na realizację przyłączenia.
Inną ważną zmianą w prawie w związku z rozwojem magazynów energii elektrycznej na polskim rynku energetycznym jest konieczność uwzględnienia tego typu inwestycji w planach rozwoju przedsiębiorstw energetycznych. Podmioty zobligowane do sporządzania takich planów mogą ująć w nich również przedsięwzięcia obejmujące wykorzystanie magazynów energii wówczas, gdy operator systemu uzna, że jest to uzasadnione technicznie oraz ekonomicznie (przyniesie korzyści przy relatywnie niskich nakładach inwestycyjnych).
Nowe przepisy w Druku 808 dotyczą także zwolnienia magazynów energii elektrycznej z obowiązku sporządzania taryf. Uzgodnienia dotyczące stawek mają pozostać w gestii zainteresowanych podmiotów. Z kolei rozliczenia za przesyłanie i dystrybucję energii elektrycznej mają być oparte na zasadach salda. Zgodnie ze wskazanymi w ustawie sposobami rozliczenia, stawką sieciową zostaje obciążony głównie odbiorca końcowy, a właściciel magazynu jest zobowiązany do uiszczenia opłaty sieciowej za tzw. stratę własną. Ustawodawca uregulował też sposób określenia mocy umownej stosowanej do obliczeń. Według zmian, ta opłata ma być pomniejszona o iloczyn mocy umownej i współczynnika wynikającego ze stosunku energii wprowadzonej do sieci przez magazyn do energii pobranej przez ten magazyn.
Fotowoltaika i optymalizacja zużycia energii w halach przemysłowych
W ciągu ostatnich kilkunastu lat panele fotowoltaiczne stały się podstawowym źródłem elektryczności w wielu gospodarstwach domowych, a obecnie stają się standardem w przypadku obiektów przemysłowych. Oprócz zmniejszenia bieżących kosztów utrzymania danej działalności oraz uzyskania niezależności, fotowoltaika dla biznesu wpływa na pozytywny wizerunek firmy na tle konkurencji. Przedsiębiorstwa, które decydują się na montaż paneli fotowoltaicznych są przez swoich klientów postrzegane jako bardziej nowoczesne, odpowiedzialne i świadome społecznie.
Aby system fotowoltaiczny był wysoce skuteczny i niezawodny, należy zadbać o wcześniejsze zweryfikowanie obiektu przemysłowego pod kątem nośności konstrukcji, stanu instalacji elektrycznych, termo- i hydroizolacji i wielu innych aspektów. Nie można również zapominać, że pojęcie tzw. energetycznego dachu w halach przemysłowych (i nie tylko) nie kończy się na montażu fotowoltaiki. Istotne jest także zapewnienie komfortowych warunków klimatycznych. Dla opłacalności inwestycji w systemy oparte na OZE niezbędne jest utrzymywanie właściwej izolacyjności ścian i dachu wielkopowierzchniowego.
Kluczowe znaczenie w przypadku nowoczesnych budynków magazynowych ma też automatyzacja zarządzania energią. Inwestycja w inteligentne systemy sterujące oraz zintegrowanie poszczególnych rozwiązań w systemie BMS umożliwia efektywne kontrolowanie zużycia i uzyskanie oszczędności w poborze mediów.
Perspektywy rozwoju technologii magazynów energii
W dobie ocieplenia klimatycznego produkcja własnej energii elektrycznej w miejscu jej użytkowania oraz możliwość magazynowania zapasów to trend, kory zyskuje na znaczeniu nie tylko ze względów środowiskowych. Opisane wyżej możliwości, jakie daje zastosowanie magazynów energii elektrycznej staje się realną potrzebą przedsiębiorstw i obiektów, takich jak hale przemysłowe i podobne obiekty. Wyznaczenie ram prawnych w tym obszarze było pierwszym krokiem w kierunku określenia statusu tej technologii, co z pewnością pociągnie za sobą jej dynamiczny wzrost. W najbliższych latach wraz z rozpowszechnieniem stosowania magazynów energii na większą skalę można będzie się spodziewać dostępności takich urządzeń w coraz bardziej konkurencyjnych cenach.
