Znaczenie akumulatorów w procesie wdrażania energii odnawialnej

Baterie mają kluczowe znaczenie w globalnej transformacji gospodarczej ze względu na ich zdolność do zachowania równowagi między podażą a popytem na energię elektryczną.

Podstawą dekarbonizacji świata i walki ze zmianami klimatu jest elektryfikacja zasilana przez odnawialne źródła energii, w tym elektryfikacja samochodów (e-mobilność), budynków i miast. Sposobem osiągnięcia ekologicznej gospodarki jest zwiększenie wykorzystania energii słonecznej, wiatrowej, wodnej i innych technologii niskoemisyjnych, takich jak samochody elektryczne, systemy magazynowania energii oraz wykorzystanie mikrosieci i inteligentnych sieci. Elektryfikacja może przyczynić się do zatrzymania globalnego ocieplenia poprzez wyeliminowanie z otoczenia gazów cieplarnianych. 

Akumulatory są jednym z kluczowych źródeł energii w zrównoważonej przyszłości energetycznej, dlatego warto przyjrzeć się ich znaczeniu i zastosowaniom. Przedstawimy niektóre z produktów RND – marki, która zapewnia klientom kompleksowy asortyment produktów elektronicznych, elektrycznych i konserwacyjnych w atrakcyjnych cenach. Zaproponujemy również produkty marki Hy-Line, która również oferuje innowacyjne technologie w konkurencyjnych cenach.

Akumulatorowe systemy magazynowania energii – baterie litowo-jonowe

Ze względu na rosnące zapotrzebowanie na technologie zapewniające czystą energię, takie jak akumulatory, turbiny wiatrowe, panele słoneczne czy pojazdy elektryczne, przewiduje się, że wydobycie minerałów m.in. litu, kobaltu i grafitu ogromnie wzrośnie. Obecny postęp technologiczny i inicjatywy mające na celu elektryfikację gospodarki polegają w dużej mierze na bateriach litowo-jonowych (Li-ion). Ze względu na swoją wyższą wydajność, efektywność i bezpieczeństwo w porównaniu do tradycyjnych baterii, stały się one preferowanym źródłem zasilania większości samochodów elektrycznych.

Szybka reakcja, modułowa konstrukcja i możliwość dostosowania instalacji akumulatorów umożliwiają dekarbonizację przemysłu transportowego i rosnącą integrację sieci z niestabilnymi technologiami energii odnawialnej. Katoda (elektroda dodatnia), anoda (elektroda ujemna) i elektrolit służą jako przewodniki w bateriach litowo-jonowych. Ten typ baterii jest obecnie wykorzystywany w wielu urządzeniach, od telefonów komórkowych i komputerów po samochody elektryczne. Baterie te są znacznie lżejsze, mniejsze i lepiej utrzymują ładunek niż wcześniejsze wersje akumulatorów.

Co więcej, na całym świecie koszty akumulatorów szybko spadają. Jak podaje IRENA (Międzynarodowa Agencja Energii Odnawialnej), na przykład w Niemczech koszty baterii Li-ion stosowanych w małych gospodarstwach domowych spadły o ponad 60% od końca 2014 roku.

Rola akumulatorów w systemach magazynowania energii

Dzięki akumulatorom przedsiębiorstwa użyteczności publicznej i operatorzy sieci mogą zapewnić niezawodność systemu elektrycznego, wypełniając luki pozostawione przez zmienną wydajność elektrowni wiatrowych i słonecznych oraz zapobiegając marnowaniu nadmiaru energii.

Według organizacji IRENA, oprócz reagowania na zmiany częstotliwości, zapewnienia rezerwy mocy, możliwości rozruchu autonomicznego (przywrócenia systemu elektroenergetycznego) i innych funkcji sieciowych, systemy akumulatorowe mogą również przyczyniać się do unowocześniania minisieci, zapewnienia samowystarczalności budynków. Jest to możliwe dzięki wykorzystaniu energii z paneli słonecznych oraz przechowywaniu energii elektrycznej w pojazdach elektrycznych.

Wirtualny domowy akumulatorowy magazyn energii z domowym systemem zasilania wykorzystującym panele fotowoltaiczne, turbinę wiatrową i baterię litowo-jonową. Ładowanie samochodów elektrycznych z wykorzystaniem odnawialnej inteligentnej wyspy energetycznej w systemie pozasieciowym.

Magazynowanie energii

Wykorzystanie akumulatorów w energetyce odnawialnej jest szczególnie ważne, ponieważ energia słoneczna i wiatrowa to wciąż niestabilne źródła, które produkują zmienne ilości energii. Akumulatory pozwalają na przechowywanie i wykorzystywanie jej w bardziej ekonomiczny sposób, w przypadku braku wiatru lub słońca.

Jak podaje Komisja Europejska, to właśnie baterie, które są technologią magazynowania o najszybszym tempie wzrostu, będą miały kluczowe znaczenie dla osiągnięcia unijnego celu 55% redukcji emisji gazów cieplarnianych do 2030 roku.

Transport (e-mobilność)

Przewiduje się, że w najblizszych latach liczba pojazdów zasilanych bateriami znacznie wzrośnie. Pojazdy elektryczne i zasilające je akumulatory przyczyniają się nie tylko do eliminacji paliw kopalnych, ale także do zwiększenia ilości niestabilnej energii odnawialnej w systemach sieciowych. Ponieważ akumulatory pozwalają na długoterminowe magazynowanie energii, możliwe jest, że podaż energii odnawialnej przewyższy zapotrzebowanie na energię elektryczną z sieci w dni szczególnie słoneczne lub wietrzne.

Akumulatory litowo-jonowe stały w ciągu ostatnich dwóch dekad najczęściej stosowanymi akumulatorami do zasilania pojazdów elektrycznych. Według Światowego Forum Ekonomicznego, zapotrzebowanie na baterie litowo-jonowe do zasilania pojazdów elektrycznych i magazynowania energii gwałtownie wzrosło, z około 0,5 GWh w 2010 roku do prawie 526 GWh dekadę później. Dowiedz się więcej o najczęściej używanych bateriach EV tutaj.

Elektryfikacja jest głównym elementem dekarbonizacji transportu. Zgodnie z założeniami planów 2030 Net Zero, wszystkie nowe lekkie pojazdy powinny emitować zero zanieczyszczeń. Jednak nie wszystkie państwa wyznaczają takie same cele. W naszym Indeksie gotowości na pojazdy elektryczne możesz sprawdzić, jak postępy w elektryfikacji pojazdów przebiegają w poszczególnych krajach.

Magazynowanie energii w sieci

Pojazdy elektryczne będą wykorzystywane nie tylko do transportu, ale także obniżą koszty energii elektrycznej dla tych, którzy zaopatrzyli się w dachowe panele słoneczne, niezależnie od tego, czy są to inwestorzy publiczni, korporacyjni czy indywidualni. Przy wysokich stawkach za energię elektryczną, prąd z akumulatorów zaparkowanych samochodów można wykorzystać do celów domowych lub nawet sprzedać do sieci. Dowiedz się więcej o mikrosieciach elektroenergetycznych i ich roli w zapewnieniu przyszłej autonomii energetycznej.

Akumulatory

Wszystkie baterie wyrzucane na wysypiska śmieci wydzielają toksyczne pierwiastki, takie jak rtęć, ołów i kadm, zanieczyszczając glebę i wodę. Akumulatory są znacznie mniej szkodliwe dla środowiska, ponieważ dzięki nim produkuje się mniejszą ilość baterii. Jeden akumulator może zastąpić tysiące jednorazowych baterii.

W ofercie RND Power znajduje się szeroka gama zasilaczy, przetwornic AC/DC, ładowarek, akumulatorów i wielu innych artykułów elektronicznych. Na przykład, akumulatory kwasowo-ołowiowe RND dostępne w wielu rozmiarach i napięciach są najbardziej ekologiczną technologią akumulatorową. Zazwyczaj są wykonane z ponad 90% materiałów pochodzących z recyklingu akumulatorów ołowiowych, co sprawia, że ta technologia magazynowania energii ma najmniejszy wpływ na środowisko.

Akumulatory kwasowo-ołowiowe, RND

Ładowarki do akumulatorów, RND

Ładowarka do akumulatorów, kwasowo-ołowiowa, RND Power

Akumulatorki, RND

Akumulatory HY-Line pozwalają na monitorowanie wielu istotnych parametrów akumulatora. Dzięki akumulatorom HY-Di można monitorować akumulatory litowo-jonowe z dowolnego miejsca i w dowolnym czasie za pośrednictwem Internetu. Jest to możliwe dzięki magistrali SM- lub CAN oraz specjalnemu interfejsowi HY-Di Battery Interface (HBI) dostępnemu z poziomu przeglądarki internetowej. 

Inteligentne akumulatory litowo-jonowe, HY-Di, HY-Line

Inteligentna ładowarka do akumulatorów HY-Di

Przyszłość zelektryfikowanego świata

Mówi się, że przyszłość jest elektryczna. Nie ulega wątpliwości, że już niedługo świat będzie w większości lub nawet w całości zasilany elektrycznie. Ze względu na rosnące zapotrzebowanie na baterie konieczne są sposoby obniżenia kosztów ich wytwarzania, dzięki czemu światowa produkcja baterii i technologii elektrycznych zaspokajałaby popyt. Aby to osiągnąć, konieczny jest sposób na obniżenie ilości metali niezbędnych do produkcji baterii. Metale te są często drogie i trudne do pozyskania, a co więcej ich wydobycie ma negatywny wpływ na środowisko. Aby zielona transformacja stała się możliwa, należy postawić na recykling, w tym usprawnić recykling baterii.

Najczęściej zadawane pytania

Dlaczego akumulatory są ważne z punktu widzenia energii odnawialnej?

Akumulatory są głównym sposobem przechowywania energii odnawialnej. Tymczasem ich rozwój wyraźnie nie nadąża za rozwojem energetyki wiatrowej i słonecznej, mimo że bez baterii technologie te działają z ograniczoną wydajnością. Dzięki akumulatorom można gromadzić dodatkową energię elektryczną i przechowywać ją w okresach pogorszenia pogody.

Jaką rolę odgrywają akumulatory w wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna i wiatrowa?

Podczas korzystania z odnawialnych źródeł akumulatory umożliwiają dostawcom energii elektrycznej gromadzenie dodatkowej energii i przechowywanie jej w okresach, gdy panele słoneczne i turbiny wiatrowe nie są wystarczająco wydajne.

Dlaczego akumulatory są istotne w przejściu do systemu energetycznego o zerowej emisji dwutlenku węgla netto?

Proces przechodzenia na bardziej ekologiczne rozwiązania skoncentruje się na odnawialnych źródłach energii – produkowana w ten sposób energia najczęściej jest magazynowana w akumulatorach. Ze względu na postępy w technologii akumulatorów, stają się one kluczowym elementem zrównoważonego transportu przyszłości. Co więcej, energia zgromadzona w akumulatorach samochodowych może być wykorzystana zarówno do zasilania domu, jak i do stabilizacji sieci.

Jakie akumulatory są wykorzystywane w energetyce odnawialnej?

Obecnie najbardziej rozpowszechnione są akumulatory kwasowo-ołowiowe i litowo-jonowe o głębokim cyklu rozładowania. Stanowią one dwa najważniejsze rozwiązania w zakresie przechowywania energii odnawialnej.

Dlaczego technologia akumulatorów jest tak ważna w kontekście samochodów elektrycznych?

Akumulator w pojeździe elektrycznym to urządzenie gromadzące energię, która jest dostarczana do silnika za pomocą prądu zmiennego lub ciągłego. Ponieważ pojazdy elektryczne wykorzystują akumulatory zamiast paliw kopalnych, stały się bardziej zrównoważonym środkiem transportu.

Jakie akumulatory są stosowane w samochodach elektrycznych?

Pojazdy całkowicie elektryczne, hybrydowe pojazdy elektryczne typu plug-in (PHEV) oraz hybrydowe pojazdy elektryczne wymagają technologii magazynowania energii, najczęściej akumulatorów (HEV). W hybrydach typu plug-in i pojazdach całkowicie elektrycznych zwykle spotykane są akumulatory litowo-jonowe.

Jak akumulatory przechowują energię?

Akumulator to rodzaj zbiornika energii, który przechowuje energię chemiczną, aby później przekształcić ją w energię elektryczną. W każdym akumulatorze znajduje się jedno lub więcej ogniw elektrochemicznych. Wewnątrz takich ogniw zachodzą reakcje chemiczne, powodujące przepływ elektronów w obwodzie. W ten sposób powstaje prąd elektryczny.

Jak wykorzystuje się energię z akumulatorów?

Akumulator to urządzenie, które przechowuje energię chemiczną i przekształca ją w energię elektryczną. Podczas reakcji chemicznych zachodzących w akumulatorach elektrony przemieszczają się z jednej substancji (elektrody) do drugiej poprzez zewnętrzny obwód. Prąd elektryczny może być tworzony przez przepływ elektronów i wykorzystywany do realizacji określonych zadań.

Czy akumulatory są odnawialnym źródłem energii?

Pomimo tego, że korozja baterii uwalnia substancje chemiczne, które zanieczyszczają wody gruntowe i powierzchniowe, a także glebę, akumulatory można wykorzystywać wielokrotnie. Jeden akumulator może zastąpić tysiące jednorazowych baterii, dlatego też akumulatorki skutecznie obniżają emisję dwutlenku węgla.

Czy baterie są poddawane recyklingowi?

Baterie jednorazowe lub wielokrotnego użytku, takie jak baterie guzikowe i litowe, mogą być poddawane recyklingowi, jednak dostęp do punktów recyklingu nie wszędzie jest możliwy. Niektóre baterie są poddawane recyklingowi częściej niż inne. Prawie 90% wszystkich baterii kwasowo-ołowiowych jest poddawanych recyklingowi. 

Czy akumulatory kwasowo-ołowiowe są zrównoważonym źródłem energii?

Ze względu na zamknięty cykl życia i możliwość wielokrotnego użycia, akumulatory kwasowo-ołowiowe są zrównoważonym rozwiązaniem. Zużyty akumulator samochodowy trafia do autoryzowanego zakładu recyklingu, gdzie wszystkie części są odzyskiwane, poddawane recyklingowi i sprzedawane producentom akumulatorów. Akumulatory samochodowe mogą być poddawane recyklingowi w nieskończoność. Należy jednak pamiętać, że w przypadku niewłaściwej utylizacji akumulatory kwasowo-ołowiowe mogą być niebezpieczne zarówno dla zdrowia ludzi, jak i dla środowiska.

Total
0
Shares
Poprzedni post

Technologia fotowoltaiczna – Fluke

Następny post

Odkryj najlepsze w swojej klasie urządzenia sygnalizacyjne od Auer Signal

Powiązane posty