Skip to main content

Wzrost znaczenia odnawialnych źródeł energii, a potem pojawienie się elektrycznych samochodów oraz domowych akumulatorów, zmieniło nasz sposób myślenia o obiegu prądu. Produkuje się go w wielu miejscach i coraz więcej magazynuje w bateriach oraz inteligentnie zarządza zużyciem. W świecie odnawialnych źródeł energii tak działać może jednak nie tylko system obiegu prądu, ale także ciepła.

Zmiana jest zasadnicza. Dotychczas był to układ jednowymiarowy: elektrownia produkowała energię, ta siecią trafiała do mieszkańców, a w domach była zużywana. Kiedy jednak zaczęły kręcić się wiatraki, a na dachach nagrzewać panele solarne, dostosowanie produkcji do popytu nie jest już tak proste. Pogoda jest w tym względzie siłą wyższą. Kiedy źródła energii rozproszyły się i zrobiły mniej stabilne, kwestią kluczową stało się magazynowanie prądu. I takim jednym wielkim magazynem powoli staje się cała sieć, która posiada wiele wypustek zakończonych m.in. różnej skali bateriami: od profesjonalnych, stawianych przez duże firmy energetyczne, po akumulatory w domach i te w elektrycznych autach.

Jak przekonują eksperci fińskiego Fortum, przejście na czyste źródła energii spowoduje, że takie zmiany dotkną nie tylko sieć energetyczną, ale także cieplną i powiązaną z nią, dopiero rozbudowywaną sieć chłodzącą. Także w tym przypadku system przestaje być jednokierunkowy – budynki mogą nie tylko pobierać, ale i oddawać ciepło do sieci, które w razie potrzeb – tak jak prąd – będzie akumulowane. Co więcej, oba systemy – cieplny i elektroenergetyczny – zaczną się przenikać, a nieuniknione nadwyżki prądu z OZE coraz częściej będą magazynowane w formie ciepła. Wynika to z faktu, że chociaż rozwój technologii magazynowania energii elektrycznej, zwłaszcza litowo-jonowej, jest bardzo szybki, to z ekonomicznego punktu widzenia technologie te nadal nie są dobrze dostosowane do magazynowania dużej ilości energii. Największą i wciąż wyjątkowo trudną do przeskoczenia jest bariera ograniczonej dostępności surowców potrzebnych do rozwoju tych technologii.

„Przechowywanie energii elektrycznej jako ciepła jest w rzeczywistości 50 do 100 razy bardziej wydajne niż magazynowanie jej w bateriach. Zasadniczo tutaj operujemy wodą, która jest podgrzewana i przechowywana w zasobniku ciepłej wody na dzień, tydzień, a nawet cały sezon. Dlatego w przyszłości sieci ciepłownicze i specjalnie skonstruowane magazyny ciepła mogą pomóc systemowi elektrycznemu, magazynując nadmiar energii elektrycznej i wykorzystując zgromadzone ciepło do zaspokojenia potrzeb grzewczych odbiorców”, wyjaśnia Tatu Kulla, pełniący funkcje Head System Optimisation and Fuel Management Heating and Cooling w fińskim Fortum. Technologii jest tu kilka, a jedna z najbardziej powszechnych to akumulatory gruntowe BETS (Borehole Thermal Energy Storage). W tym przypadku zamiast budować duże zbiorniki, np. na wodę, która jest najprostszym i najtańszym czynnikiem akumulującym ciepło właściwe, idzie się w naturę. Tutaj ciepło jest magazynowane bezpośrednio w gruncie. Odpowiednim podłożem mogą być skały lub wilgotne gleby. Ładowanie i rozładowanie następuje za pomocą systemu pionowych wymienników ciepła sięgających 30-200 metrów w głąb. Przywodzi to więc na myśl coś w rodzaju udoskonalonej instalacji geotermalnej z pompą ciepła. Podstawowa różnica to dwukierunkowość działania. Tutaj „złoże ciepła” można nie tylko rozładowywać, ale także ładować ciepłą wodą podgrzaną, gdy mamy nadwyżki prądu. A gdy przyjdą zimne dni, magazyn z ciepłem będzie pełny.

/Fot: Harlan Harris//

Tekst powstał we współpracy z Fortum


PRZECZYTAJ TAKŻE:

Jeszcze nie dodano komentarza!

Twój adres nie będzie widoczny publicznie.

Najpopularniejsze teksty

Wiatraki wirujące na falach

Chodniki pijące deszcz

Śmieciarki na dwóch kółkach

Krowy bardziej odporne na upał

Energia ze środka morza

Trek skupuje i naprawia używane rowery

Małe i tanie elektryki