Nowe technologie magazynowania energii - czy można na nich stracić?
Często nie zdajemy sobie sprawy, jak ważną rolę w naszej codzienności odgrywają magazyny energii – to dzięki nim możemy korzystać z telefonów komórkowych, laptopów, czy samochodów elektrycznych. Za sprawą nowych rozwiązań i licznych badań już niebawem do komercyjnego użytku mogą wejść bezpieczniejsze baterie, a przechowywanie energii stanie się zdecydowanie prostsze.
Z tego artykułu dowiesz się:
Magazynowanie energii – w jakim kierunku zmierza ta branża?
Zarówno w sektorze prywatnym, jak i państwowym widać tendencje do coraz odważniejszego inwestowania w magazyny energii. Bardzo ważny jest także rozwój technologiczny ogniw oraz możliwość ich recyklingu. Obecnie energetyka skupia się również na:
- szukaniu rozwiązań pozwalających na długotrwałe magazynowanie energii,
- rozwijaniu technologii umożliwiających przechowywanie wodoru,
- wprowadzeniu magazynowania energii jako usługi.
O tym, że magazyny energii zyskują na popularności, nie trzeba nikogo przekonywać. Coraz więcej ludzi inwestuje w domowe magazyny, a największe przedsiębiorstwa szukają sposobu na przechowywanie energii pozyskiwanej ze źródeł odnawialnych. Udoskonalenie ogniw jest koniecznością, która pozwoli m.in. na prężny rozwój rynku e-mobility.
Czy baterie półprzewodnikowe zastąpią technologie litowo-jonowe?
Nowa generacja baterii, charakteryzująca się większą wydajnością i wyższym stopniem bezpieczeństwa, może w przyszłości zająć miejsce doskonale znanych baterii litowo-jonowych. Mały rozmiar i gęstość energii większa o prawie 25% w porównaniu ze standardowymi bateriami litowo-jonowymi sprawiają, technologia półprzewodnikowa wzbudza spore zainteresowanie. To innowacyjne rozwiązanie mogłoby obniżyć koszt produkcji samochodów elektrycznych i sprawić, że korzystanie z tych pojazdów stanie się bardziej praktyczne.
Eksperci prognozują, że do końca 2030 roku produkcja baterii wzrośnie aż dziesięciokrotnie, a ich pojemność w skali globalnej przekroczy 5,5 TWh. Już za sześć lat 2/3 tego wolumenu będzie wykorzystywane do produkcji samochodów osobowych. Wiele wskazuje na to, że pomimo rosnącej popularności baterii litowo-jonowych, w pewnym momencie zostaną one odstawione na boczny tor, ponieważ fabryki zaczną produkować baterie półprzewodnikowe.
Droga do komercjalizacji tego rozwiązania będzie jednak kręta i długa. Baterie półprzewodnikowe, choć są bezpieczniejsze i bardziej efektywne, wymagają jeszcze wiele pracy. Jednym z poważniejszych wyzwań będzie przekształcenie procesu produkcji w taki sposób, aby baterie półprzewodnikowe mogły być wytwarzane na większą skalę. Dzisiaj, ze względu na wysokie koszty produkcji, jest to rozwiązanie skierowane wyłącznie do sektora premium. Z czasem ich rozpowszechnianie powinno stać się bardziej opłacalne, a już za dziesięć lat po drogach na całym świecie mają jeździć miliony samochodów wyposażonych w tę technologię.
Będzie przełom w branży energetycznej? Nadzieje pokładane w ogniwach wodorowych
Systemy, które przechowują energię poprzez elektrolizę wodoru, przechodzą coraz więcej specjalistycznych testów. Wodorowe magazyny energii mogą zawojować branżę energetyczną, ponieważ umożliwiają długoterminowe przechowywanie energii w dużych ilościach. Takie rozwiązanie okazałoby się szczególnie przydatne w przemyśle. Wodorowy magazyn energii składa się z elektrolizera, zbiornika na wodór i ogniwa paliwowego. Nadmiarowa energia kierowana do takiego urządzenia trafia do elektrolizera, gdzie bierze udział w rozszczepianiu cząsteczek wody na tlen i wodór. Następnie dochodzi do sprzężenia i zmagazynowania wodoru w specjalnym zbiorniku. Kiedy magazyn oddaje energię, wodór trafia do ogniwa paliwowego, gdzie utlenia się, produkując energię elektryczną, ciepło i wodę.
Wodorowe ogniwa współpracują z różnymi źródłami energii odnawialnej, co powinno pozwolić na uniezależnienie się od dostaw prądu z sieci. Z energii magazynowanej w takim ogniwie można korzystać na przykład zimą lub w trakcie bezwietrznej pogody, gdy produkcja z odnawialnych źródeł staje się mniej efektywna.
Wodorowe magazyny energii mogłyby zabezpieczyć przedsiębiorstwa przed awariami sieci energetycznej i uniezależnić je od podwyżek cen prądu. Takie ogniwa mogą przyczynić się do redukcji emisji CO2 oraz innych zanieczyszczeń. Technologia wciąż wymaga udoskonalenia i wdrożenia innowacyjnych rozwiązań, dzięki którym powolny rozruch ogniwa, niska sprawność procesu, czy wysoka cena wodorowego magazynu nie będą stanowić problemu.