Magazynowanie energii odgrywa kluczową rolę w transformacji sektora energetycznego. Rozwój odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna czy wiatrowa, wymaga elastycznych systemów magazynowania nadwyżek wytworzonej energii. W budynkach mieszkalnych i użyteczności publicznej coraz częściej instalowane są rozwiązania pozwalające na akumulowanie energii. Pozwalają one optymalizować zużycie, zmniejszyć rachunki i zapewnić awaryjne zasilanie. Jakie są perspektywy dla technologii magazynowania energii w budynkach w 2023 roku i nadchodzących latach?
Baterie i magazyny energii
Rodzaje baterii do magazynowania energii
Istnieje wiele rodzajów baterii i magazynów energii stosowanych w budynkach. Najpopularniejsze to baterie litowo-jonowe, które cechuje wysoka gęstość energii i niski koszt. Stosuje się również akumulatory kwasowo-ołowiowe, sodowo-siarkowe, niklowo-kadmowe oraz nowsze technologie, jak baterie przepływowe czy litowo-powietrzne. Wybór zależy od wymaganej pojemności, mocy, cykli ładowania i wielu innych parametrów.
Nowoczesne rozwiązania magazynów energii
Poza bateriami elektrochemicznymi rozwijane są systemy magazynowania energii cieplnej, takie jak zbiorniki ciepła czy materiały zmiennofazowe. Coraz większe znaczenie mają technologie power-to-gas, wykorzystujące nadwyżki energii elektrycznej do produkcji wodoru lub metanu. Testuje się także innowacyjne sposoby, jak np. magazynowanie w zbiornikach powietrznych, superskondesatory czy magazyny kinetyczne.
Koszt instalacji systemów magazynowania energii
Koszt instalacji systemów magazynowania energii w budynkach zależy od wielu czynników: pojemności i mocy baterii, zastosowanych technologii, dodatkowych komponentów jak falowniki czy systemy zarządzania. Ceny maleją wraz z postępem technologicznym. Według analiz w 2023 r. średni koszt instalacji magazynu z baterią litowo-jonową może wynieść 700-1000 zł/kWh pojemności.
Odnawialne źródła energii w budynkach
Fotowoltaika - zastosowanie z magazynami energii
Energia słoneczna w połączeniu z magazynem energii to optymalne rozwiązanie dla budynków. Pozwala maksymalnie wykorzystać tanią energię z własnych paneli PV, ograniczając zakup z sieci. Nadwyżki energii są magazynowane w bateriach i wykorzystywane wieczorem lub w pochmurne dni. Instalacja fotowoltaiczna z magazynem to samowystarczalność energetyczna.
Energia wiatrowa i wodna w połączeniu z magazynami
Choć mniej popularne, także turbiny wiatrowe czy hydroelektrownie pływowe można łączyć z magazynami energii. Pozwala to zagospodarować niestabilną generację z OZE i dostosować podaż do zmiennego zapotrzebowania w budynku. Rozwiązania te mają potencjał rozwoju na obszarach wiejskich.
Magazyny ciepła z OZE
Oprócz energii elektrycznej, istotne jest magazynowanie ciepła z odnawialnych źródeł, np. z kolektorów słonecznych. Wykorzystuje się zbiorniki akumulacyjne, pułapki ciepła w gruncie czy materiały zmiennofazowe. Umożliwia to dostarczanie ciepłej wody użytkowej i ogrzewanie budynku nawet przy słabszym nasłonecznieniu.
Magazynowanie energii a efektywność energetyczna
Optymalizacja zużycia i magazynowania energii
Aby jak najlepiej wykorzystać potencjał magazynów energii, kluczowe jest wdrożenie systemów optymalizujących zużycie i ładowanie baterii. Inteligentne algorytmy pozwalają magazynować energię, gdy jest nadmiar z OZE lub taryfy są niskie oraz uwalniać zgromadzoną energię, gdy zapotrzebowanie i ceny są wysokie.
Inteligentne systemy zarządzania energią
Systemy monitoringu i zarządzania energią, wykorzystujące m.in. sztuczną inteligencję, umożliwiają precyzyjne sterowanie magazynami i optymalizację zużycia. Analizują prognozy pogody, zapotrzebowanie, wytwarzanie z OZE i sygnały cenowe, co pozwala obniżyć koszty energii nawet o 20-30%.
Rozwiązania dla domów pasywnych i zeroenergetycznych
W ultraenergooszczędnych budynkach kluczowa jest precyzyjna kontrola zużycia i magazynowania. Stosuje się tu najnowsze technologie, jak baterie litowo-jonowe, pompy ciepła z magazynami ciepła i zaawansowane systemy zarządzania. Pozwalają one zbilansować niskie zapotrzebowanie z lokalną produkcją OZE.
Regulacje prawne i finansowanie
Polityka energetyczna UE dotycząca magazynów energii
Wraz z rozwojem rynku magazynów energii, UE wprowadza regulacje dotyczące zasad ich funkcjonowania i wspierania. Obecnie trwają prace nad dyrektywami ułatwiającymi integrację magazynów z sieciami elektroenergetycznymi i rynkami energii. Planowane są także mechanizmy zachęcające do inwestycji w magazyny.
Dofinansowanie z programów krajowych i europejskich
Na instalacje magazynów energii można uzyskać dotacje z programów takich jak „Mój Prąd” czy funduszy europejskich. Planowane są dedykowane instrumenty wspierające magazyny energii, zarówno w budynkach prywatnych, jak i sektorze publicznym. Rosnące wsparcie przyspieszy upowszechnienie się tej technologii.
Ulgi podatkowe na instalacje magazynów energii
Rozważane są mechanizmy zachęcające do inwestycji w magazyny energii poprzez ulgi podatkowe. Mogłyby one obejmować np. odliczenia podatku dochodowego z tytułu montażu magazynów w domach i firmach. Takie udogodnienia dodatkowo stymulowałyby ten rynek.
Magazyny energii w inteligentnych miastach
Rozwiązania magazynów energii dla miast
Magazyny energii mają duży potencjał zastosowania w zrównoważonych miastach przyszłości. Mogą wspomagać miejskie mikrosieci energetyczne, wyrównywać lokalną produkcję OZE oraz zasilać w razie potrzeby obiekty krytyczne, np. szpitale.
Integracja magazynów energii z sieciami elektroenergetycznymi
Rozwijane są koncepcje zintegrowanych systemów magazynowania zarówno w budynkach, jak i na poziomie sieci elektroenergetycznej. Umożliwi to stabilizację pracy sieci przy rosnącym udziale OZE oraz usługi regulacyjne świadczone przez magazyny.
Magazyny energii w budynkach użyteczności publicznej
Duże możliwości stwarzają magazyny energii w budynkach użyteczności publicznej – urzędach, szkołach, szpitalach itp. Mogą obniżać rachunki za energię oraz zapewniać awaryjne zasilanie. Spodziewany jest wzrost takich inwestycji w miastach.
Prognozy i trendy na 2023 rok
Najnowsze prognozy dla rynku magazynów energii
Według analiz, globalny rynek magazynów energii zbliża się do przełomowego momentu. Prognozy na 2023 r. przewidują dalszy dynamiczny wzrost branży. Kapacitet zainstalowanych magazynów ma się podwoić do poziomu 56 GW/140 GWh, a wartość rynku przekroczyć 70 miliardów dolarów.
Oczekiwany wzrost popularności instalacji
Eksperci przewidują, że w 2023 r. popularność instalacji domowych magazynów energii w Polsce wyraźnie wzrośnie. Wzmacniać ją będzie coraz większa dostępność dofinansowania, rozwój rynku OZE oraz spadek cen magazynów. Kluczowe znaczenie będzie miała także poprawa świadomości korzyści tego rozwiązania.
Najważniejsze trendy w magazynowaniu energii
Nadchodzący rok przyniesie dalszy rozwój zaawansowanych technologii magazynowania z udziałem AI i blockchain. Rosnące znaczenie będą miały magazyny do integracji OZE z siecią, w większej skali oraz dla zastosowań mobilnych. Coraz większą rolę odegrają także innowacyjne koncepcje vehicle-to-grid, łączące magazyny w autach elektrycznych z systemem elektroenergetycznym.
Podsumowanie
Magazynowanie energii to jeden z kluczowych trendów w zrównoważonym rozwoju sektora energetycznego. Rosnące możliwości i opłacalność tej technologii sprawiają, że zyskuje ona coraz większe znaczenie zarówno w budynkach, jak i systemach miejskich. Rok 2023 przyniesie dalszy postęp w zakresie innowacyjnych metod magazynowania, integracji z OZE oraz systemami zarządzania energią. Dzięki temu magazyny umożliwią pełniejsze wykorzystanie zielonej energii i przyczynią się do transformacji w kierunku niskoemisyjnej gospodarki.
Tagi
Udostępnij artykuł
