Soluțiile de miliarde de euro care salvează rețelele electrice. Cele 7 mari tehnologii de stocare a energiei utilizate la nivel global și situația din România
Adaugă-ne ca sursă preferată în Google
Urmărește Libertatea in Google Discover
Se discută mult în aceste zile despre tehnologiile de stocare a energiei electrice, care au devenit probleme de interes global. Acestea sporesc stabilitatea, eficiența și flexibilitatea rețelelor, sprijinind în același timp utilizarea și extinderea energiei regenerabile. În lume există șapte soluții principale, pe care și le pot permite însă puține țări.
Cuprins:
1. Bateriile de dimensiuni foarte mari
Bateriile de dimensiuni foarte mari pot răspunde imediat la creșterile bruște ale cererii din rețeaua electrică, au o eficiență ridicată de stocare în raport cu masa și volumul lor și pot crește cu ușurință tensiunea sau capacitatea prin conexiuni în serie și în paralel, ceea ce le face extrem de flexibile și scalabile. Ele furnizează de obicei puterea nominală maximă timp de câteva ore, ceea ce le face extrem de eficiente pentru alimentarea în perioadele de vârf. Sute de sisteme în funcțiune la nivel mondial, însă doar 13 sunt instalații de dimensiuni foarte mari, cu o capacitate de stocare de peste 1.000 MWh. Capacitatea totală a României este în jur de 2.000 MWh.
2. Hidrocentralele cu acumulare prin pompare
Hidrocentralele cu acumulare prin pompare implică construirea a două rezervoare la altitudini diferite. Principiul constă în pomparea apei din rezervorul inferior în cel superior pentru a stoca surplusul de energie electrică în perioadele în care cererea din rețeaua electrică este scăzută, iar apoi în a lăsa apa să curgă înapoi pentru a genera energie electrică atunci când cererea de energie crește. Este aceeași metodă ca și generarea de energie hidroelectrică, ce transformă energia potențială a apei în energie electrică, dar diferă prin faptul că repetă ciclul de „trimitere în jos și aducere în sus” a apei. 95% din capacitatea mondială de stocare a energiei în rețea se face astfel. România încă nu deține așa ceva.
3. Stocarea cu aer comprimat
Stocarea cu aer comprimat folosește surplusul de energie pentru comprimare, apoi îl eliberează pentru a acționa o turbină și a genera electricitate atunci când este necesar. Prima instalație înființată în 1978 în Germania stoca aer comprimat la o presiune de până la 71 de atmosfere într-o cavernă de sare săpată în rocă subterană. În ianuarie anul acesta, cea mai mare instalație din lume, capabilă să stocheze până la 1.500 MWh de energie electrică prin aer comprimat în două caverne de sare cu un volum total de aproximativ 700.000 ㎥, a început să funcționeze comercial în Yingcheng, China. Printre soluțiile ingenioase se numără îngroparea rezervoarelor de înaltă presiune sub pământ sau reutilizarea puțurilor miniere sau a tunelurilor abandonate.
4. Stocarea aerului lichid
Stocarea aerului lichid implică răcirea criogenică la -195 °C. Când acest aer lichefiat, stocat în containere izolate sub vid, este vaporizat, se dilată până la aproximativ de 700 de ori volumul său inițial, acționând o turbină pentru a genera energie electrică. Aceste sisteme permit capacitate și densitate mai mari în comparație cu sistemele bazate pe baterii. De asemenea, ele oferă cicluri de încărcare-descărcare mai lungi, nu sunt limitate de factori geografici și sunt ecologice și sigure, ceea ce le face potrivite pentru aplicarea în zonele urbane. Tehnologia se află încă în stadii incipiente. În Golmud, China, se construiește cea mai mare instalație din lume (cu o capacitate de stocare de 600 MWh), alături de o centrală solară și o centrală de energie solară concentrată. Statele Unite și Chile au anunțat, de asemenea, planuri de construire a unor sisteme cu capacități cuprinse între 400 și 500 MWh. În Europa, Marea Britanie deține o centrală de 300 MWh.
5. Stocarea hidrogenului verde
Stocarea hidrogenului verde, produs prin electroliza apei folosind surse de energie regenerabilă, precum energia eoliană și cea solară. Pe de o parte, hidrogenul este lichefiat în rezervoare criogenice menținute la temperaturi sub -253 °C, mult mai reci decât cele -162°C necesare pentru gazul natural lichefiat (GNL). De asemenea, se cercetează, se testează și se comercializează în mod activ tehnologii mai simple de stocare a hidrogenului. Acesta poate fi reconvertit în energie electrică cu ajutorul turbinelor pe hidrogen și al pilelor de combustie cu hidrogen. În Incheon, Coreea de Sud, funcționează în prezent cea mai mare centrală electrică combinată cu pile de combustie din lume, cu o capacitate de 80 MW, care furnizează nu numai energie electrică, ci și apă caldă pentru încălzirea centralizată.
6. Stocarea energiei prin gravitație
În perioadele cu cerere redusă de energie electrică sau când există un surplus de energie, obiecte grele, precum blocuri de beton, sunt ridicate la înălțime și apoi coborâte lent pentru a produce energie electrică folosind un tip de dispozitiv de frânare regenerativă. Este o tehnologie atractivă deoarece nu depinde de condițiile meteorologice și are o durată de viață operațională îndelungată. Primul sistem comercial de acest tip din lume este în Rudong, China. Instalația de tip clădire, cu dimensiunile de 120 × 110 × 148 m (lungime × lățime × înălțime), are o capacitate de stocare a energiei de 100 MWh și poate genera energie electrică în mod continuu timp de până la 4 ore.
7. Stocarea energiei prin inerție
Acest sistem rotește un volant greu la viteze mari în interiorul unei camere de vid pentru a elimina chiar și frecarea cu aerul și poate produce instantaneu energie electrică pentru a răspunde la creșteri bruște ale cererii. Cu o eficiență energetică de până la 90%, această tehnologie oferă o mobilitate ridicată, cu comutare de încărcare-descărcare la nivel de milisecunde, precum și o durată de viață operațională îndelungată. Deși nu este considerată o tehnologie de stocare pe termen lung din cauza duratei scurte de furnizare a energiei electrice, este extrem de eficientă pentru stabilitatea rețelei și pentru alimentarea neîntreruptă. În 2022, la centrala electrică Moneypoint din Irlanda, Siemens a instalat un condensator sincron cilindric care asigură inerția necesară pentru stabilizarea rețelei electrice prin masa rotativă a unui rotor de 66 de tone care se rotește la 3.000 rpm, cuplat cu un volant de 130 de tone.
