„Nowy pieszczoch branży energetycznej” – takim epitetem obdarza farmy baterii lokalny dziennik „Washington State Standard”, opisujący mnożące się w zachodniej części stanu, a także w okolicach Portland farmy zastawione magazynami energii w postaci bliźniaczo podobnych do kontenerów urządzeń. Stawiający te instalacje inwestorzy lubią je zresztą porownywać do popularnych w Ameryce kompleksów magazynowych, pełniących funkcję zastępczych piwnic, garażów czy komórek na narzędzia.
Farmy baterii są swoistym wariantem pośrednim między wielkimi magazynami energii, które stawiają duże przedsiębiorstwa energetyczne, a przydomowymi magazynami energii. Inwestycje tego typu rozsiane są przede wszystkim w północnej części USA, wzdłuż granicy z Kanadą. Każdy kompleks tego typu zajmuje zwykle kilka hektarów, inwestorzy szacują, że koszt wybudowania go sięga kilkuset milionów dolarów. Ma służyć podłączeniu lokalnych OZE z okolicy, a w efekcie stworzeniu lokalnej sieci energetycznej, opartej na tym, co produkują mieszkańcy – w efekcie powstaje alternatywna dla państwowego systemu sieć produkcji i dystrybucji energii.
W tym przypadku chodzi przede wszystkim o zawodność dostawców na krajowym czy stanowym szczeblu. – Ten region już stoi w obliczu blackoutów i brownoutów (o ile pierwsze oznaczają całkowite zerwanie dostaw, te drugie wiążą się z niedoborem, a zatem nieprzewidywalnością dostaw – przyp. red.) – mówił „Washington State Standard” jeden z inwestorów Tommy Nelson z firmy Tenaska. – Dla takich regionów farma baterii jest ostatnią deską ratunku – kwitował.
Oczywiście, nie wszystkim farmy baterii przypadają do gustu. Jak w przypadku każdej dużej inwestycji energetycznej, są i tacy, którzy w jej sąsiedztwie mieszkać nie chcą. Ale nie przypadkiem ta formuła uchwyciła przyczółek właśnie w Ameryce: wielu mieszkańców USA nie marzy o niczym więcej jak tylko o „urwaniu się” z państwowych systemów energetycznych i zamknięciu na własnej wyspie, nie tylko energetycznej skądinąd.
Ucieczka na wyspy
Trend energetycznej samodzielności nie ogranicza się do Ameryki. Eksperci politechniki w niemieckim Karlsruhe w opublikowanej pod koniec ubiegłego roku analizie rynku energetycznego w Europie przewidują, że w perspektywie 2050 r. aż 75 proc. domów jednorodzinnych na kontynencie będzie miało własne źródła energii, a 2 miliony takich gospodarstw odetnie się od państwowych sieci całkowicie.
W grupie gospodarstw domowych te 2 miliony to kilka procent, niemieccy badacze przyjmują, że wszystkich domów tego typu jest w Europie 41 milionów. Uwzględniając dzisiejsze warunki techniczne budynków i – zapewne – ich często niewielką efektywność energetyczną, na taką niezależność mogłoby sobie (technicznie) pozwolić 53 proc. z nich. Impet ekspansji „energetycznej niepodległości” będzie jednak uzależniony w największym stopniu właśnie od kosztów takiej operacji. – Wyniki naszego badania wskazują, że nawet w 2050 r. odcięcie się od sieci nie będzie najlepszym wyborem z ekonomicznego punktu widzenia. Ale jeśli ktoś za samowystarczalność jest gotów zapłacić nieco więcej, taka inwestycja nabiera już sensu – komentował szef zespołu autorów badania Max Kleinebrahm.
Niezależność energetyczna – biorąc pod uwagę zarówno zachodzące na świecie zmiany klimatyczne, przejawiające się m.in. w większej częstotliwości występowania ekstremalnych warunków pogodowych, jak i coraz większe obciążenie tradycyjnych systemów energetycznych – jest także elementem zwiększania bezpieczeństwa energetycznego poszczególnych gospodarstw, gdy zawodzi „duży” system elektroenergetyczny. Jednak zła pogoda czy awarie techniczne mogą dotknąć również małych, niezależnych instalacji. Wtedy łączność z „dużą” siecią staje się swoistym zaworem bezpieczeństwa. Ponadto – jak zauważają badacze z Karlsruhe – dla wielu właścicieli gospodarstw domowych możliwość odsprzedania nadwyżki wyprodukowanej energii do sieci krajowej zawsze będzie argumentem na rzecz zachowania połączeń z krajową siecią.
Takich wysp energetycznych – w coraz większej mierze samowystarczalnych energetycznie, a zarazem utrzymujących połączenie z krajowym systemem elektroenergetycznym – przybywa. Już cztery lata temu za „wyspę” uznano sanktuarium św. Jacka w Kamieniu Śląskim na Opolszczyźnie. W zeszłym roku ruszył projekt „Przywidzka wyspa energetyczna”, część europejskiego przedsięwzięcia SERENE, finansowanego z programu UE Horyzont 2020. W czerwcu chęć zaangażowania się na wielką skalę w tworzenie lokalnych wysp energetycznych zadeklarowały władze województwa pomorskiego, oświadczając, że znaczna część ze 150 milionów euro na wsparcie efektywności energetycznej oraz z 40 milionów euro na wsparcie OZE może zostać przeznaczona na tworzenie „wysp”.
Takimi wyspami staną się też zapewne te miejsca lub obiekty, które są znacznie oddalone od infrastruktury sieciowej lub dostęp do nich jest z jakichś powodów utrudniony (wyobraźmy sobie obiekty na – nomen omen – wyspach czy w wysokich górach albo też położone na obszarze, na którym prowadzenie budowy jest niemożliwe lub szkodliwe, jak np. park narodowy). Tu sporą rolę odgrywają koszty – np. amerykański Departament Energii szacuje, że koszt budowy linii dystrybucyjnych i przesyłowych może sięgać od 15 do 50 tysięcy za milę, czyli w przybliżeniu – od ok. 40 do 130 tysięcy złotych za kilometr. Dla gospodarstw domowych położonych na przysłowiowym odludziu lub obiektów przemysłowych, koszty budowy przyłącza mogą zatem być astronomiczne. W takich sytuacjach energetyczna „niepodległość” może być jedyną opcją.
Balony i kurczaki
Z odsieczą przychodzą tu technologie. Eksperci podkreślają, że dosyć szybko rośnie efektywność instalacji OZE – zarówno tych, które doskonale już znamy, jak rozwiązania solarne czy wiatrowe, ale też związanych z magazynowaniem lub dystrybucją energii. Żywym dowodem są przenośne zestawy o przeznaczeniu raczej turystycznym niż domowym lub biznesowym – przy czym takie urządzenia będą zapewne stopniowo zyskiwać na mocy i możliwościach. Szybko też powinny rozwijać się technologie o charakterze hybrydowym, jak np. magazynowanie energii w postaci wyprodukowanego przez OZE wodoru.
Na całym świecie jak grzyby po deszczu powstają też rozwiązania, które można uznać za wariacje na temat istniejących OZE – tyle że prostsze, szybciej aplikowalne lub bardziej komfortowe w określonych okolicznościach. Plastikowe beczki o specjalnej perforacji, podłączone do dynama, mogą z powodzeniem produkować niewielkie ilości energii nawet na najmniejszym strumyku. 30 kW na godzinę produkuje turbina wiatrowa mająca charakter swobodnie unoszącego się w powietrzu balonu (ciekawe, jak to rozwiązanie ma się do rygorów dotyczących wysokości turbin i ich odległości od zabudowań). Inne rozwiązanie to specjalne tuleje wykorzystujące efekt Venturiego – zjawisko wzmacniania nawet delikatnych podmuchów wiatru w stromych górach czy w kitesurfingu.
Innowatorzy wiele sobie obiecują też po szansach, jakie daje nam przyroda – w tym sami ludzie. O podłogach, które generują energię z deptania po nich przez przechodzące osoby, już pisano. Podobny zapewne patent zastosowano w piłkach, które można „naładować”, kopiąc je na boisku, a potem podłączyć do nich jakieś urządzenie. W Afryce testowane są worki wypełnione ziemią, która stopniowo się z nich wysypuje, nakręcając dynamo. Holenderski rząd uruchomił elektrownię, w której podstawowym paliwem będą odchody z farm drobiu – w sumie ma ona produkować jakieś 270 milonów kWh rocznie. To wszystko dowodzi tylko, że właściwie wszędzie i zawsze znajdzie się coś, z czego można wyprodukować energię. I niewątpliwie, ludzkość będzie z tych opcji korzystać coraz częściej.
Opinia partnera cyklu: Nesetten
Paweł Warszycki, CEO, Nesetten
Obecne wyzwania związane z dostępem do sprawnie działającej infrastruktury energetycznej mają ogromny wpływ na myślenie o rozwoju tego sektora. Brak dostępu do sieci energetycznej dla setek milionów ludzi w wielu regionach globu ma poważne konsekwencje dla rozwoju gospodarczego, zdrowia i jakości ich życia. Unia Europejska, wskazując na potrzebę osiągnięcia celów klimatycznych, podkreśla konieczność stworzenia bardziej elastycznego, stabilnego i niezawodnego systemu energetycznego. Z jednej strony podkreśla się, że magazynowanie energii może odegrać tu kluczową rolę, pomagając jednocześnie w dekarbonizacji gospodarki oraz zwiększeniu efektywności i bezpieczeństwa dostaw energii. Z drugiej strony przyszły system energetyczny będzie musiał być bardziej zaawansowany, a zdecentralizowane rozwiązania mogą stać się jednym z kluczowych elementów szerszej struktury.
Dotychczas w kontekście rozwiązań wyspowych mówiono głównie o systemach opartych na fotowoltaice i turbinach wiatrowych. Jednak obecnie coraz częściej pojawia się temat zastosowania skroplonego gazu ziemnego lub biometanu (LNG i bio-LNG) właśnie w tym kontekście. Mówimy tutaj o zdecentralizowanym dostarczaniu energii na pełną skalę – od dużych mocy aż po rozwiązania na poziomie mikro (micro-grid).
Ten sposób myślenia świetnie odzwierciedla strategia firmy Baker Hughes, która dostrzega ogromną potrzebę zastosowania LNG do off-gridowego zaopatrywania w energię np. dużych centrów danych, których przewidywane zapotrzebowanie na energię podwoi się do 2026 r., co da w sumie zużycie energii porównywalne z zapotrzebowaniem Japonii. Mówimy tu o długoterminowej perspektywie rozwoju tego rynku, gdzie modularne rozwiązania mają zapewnić stabilne i niezawodne dostarczanie energii elektrycznej.
Na przeciwległym biegunie mówimy o zastosowaniu tego paliwa w rozwiązaniach na poziomie mikro, gdzie – z jednej strony – Międzynarodowa Agencja Energetyczna wskazuje ten obszar jako jeden z kluczowych elementów transformacji energetycznej. Z drugiej strony, do niedawna nie istniały w pełni odpowiednie rozwiązania techniczne dla mikrogridów. Główną przeszkodą była tu przede wszystkim niska mobilność istniejących dotychczas stalowych pojemników, których załadunek, transport i rozładunek wymagał zastosowania dodatkowego sprzętu i większej liczby osób obsługujących. Pojawienie się nowego rozwiązania stworzonego przez Nesetten, odchodzącego od stali i próżni, które zapewnia zarówno wyjątkową mobilność, jak i bezpieczeństwo, otwiera nowe możliwości właśnie na rynku mikrosieci. Mówimy tu o globalnym rynku, którego wartość w 2021 r. przekroczyła 14,3 mld dol. amerykańskich, stanowiąc wzrost o 13 proc. w porównaniu z poprzednim rokiem. Przewiduje się też, że rynek ten będzie rósł w tempie rocznym na poziomie 17,9 proc. (CAGR), osiągając w 2028 r. wartość 43,9 mld dol., zatem gra toczy się o niebagatelną stawkę. Dodatkowym elementem, który odgrywa tutaj dużą rolę, jest fakt, że globalne przychody rynku bio-LNG (czyli paliwa opartego na OZE) wyniosły 2,51 mld dol. w 2024 r., a przewiduje się, że będą rosły w tempie rocznym na poziomie 41,1 proc. (CAGR) do 2030 r. Powinniśmy też podkreślić możliwość lokalnej produkcji bio-LNG i jego regionalnego zużycia, przede wszystkim w formie wyspowych rozwiązań.
Więcej Informacji: https://www.innoenergy.com/discover-innovative-solutions/online-marketplace-for-energy-innovations/nesetten-cryo-bulk/
