Europa potrzebuje masowych wdrożeń magazynów energii

Wydaje się, że europejscy decydenci nie doceniają magazynowania energii i jego roli w procesie odchodzenia od paliw kopalnych. Choć zmiany klimatyczne pozostają głównym kryzysem egzystencjalnym naszych czasów, istnieje również bezpośredni kryzys, przed którym stoi sektor energetyczny Unii Europejskiej. – Chodzi o zależność od importu rosyjskich paliw kopalnych.

Plan REPower EU

W odpowiedzi na trudności i zakłócenie światowego rynku energii spowodowane inwazją Rosji na Ukrainę Komisja Europejska przedstawiła Plan REPower EU. 18 maja 2022 r. opublikowano tą strategię w formie projektu. Jej główny cel zakłada zakończenie zależności od paliw kopalnych dostarczanych z Rosji.

W przeciwieństwie do wcześniejszej wersji projektu, obecna propozycja zawiera wyraźne wzmianki o roli magazynowania energii. Jednak biorąc pod uwagę niejasne podejście do poszczególnych technologii, propozycja ta prawdopodobnie nadal będzie niewystarczająco ambitna. W projekcie wspomina się na przykład, że UE uznaje znaczenie magazynowania energii elektrycznej i będzie zachęcać do jego rozwoju. Jednak szczegółów tego zagadnienia nie przedstawia się w taki sposób jak w przypadku np. ogniw fotowoltaicznych czy wodoru.

Potrzeba masowych wdrożeń magazynów energii

Patrick Clerens, sekretarz generalny Europejskiego Stowarzyszenia na rzecz Magazynowania Energii (EASE – European Association for Storage of Energy) zajął stanowisko w tej sprawie. Wyjaśnia on dlaczego potrzebna jest spójna strategia umożliwiająca masowe wdrożenie magazynowania energii. I to właśnie od niego dowiadujemy się, że podjęcie odpowiednich kroków umożliwi szybki rozwój energii odnawialnej.

EASE i jego członkowie przeprowadzili modelowanie zapotrzebowania na magazyny energii w systemie europejskim. Następnie stwierdzili, że do 2030 r. potrzeba będzie 190 GW. Odpowiada to 14 GW rocznie nowych instalacji na rynku, na którym w 2021 roku zainstalowano mniej niż 1 GW.

O perspektywach rozwoju branży magazynowania energii w Europie mówi się z optymizmem. W taki sposób wypowiadali się też przedstawiciele portalu Energy-Storage.news podczas imprezy branżowej ees Europe, która niedawno odbyła się w Monachium. Jednak trzeba przyznać, że wzrost popytu rynkowego nie jest jeszcze skorelowany z ogromnym impulsem do rozwoju, co według EASE i wielu innych podmiotów powinien wynikać z przywództwa politycznego.

Apel o włączenie magazynowania energii do unijnego planu

EASE i inne grupy pilnie wzywają do włączenia magazynowania energii do planu RePower EU. Magazynowanie energii, zarówno elektrochemiczne, mechaniczne, jak i termiczne, nie było dotychczas przedmiotem dyskusji. Zatem nie zostało szczegółowo omówione. Dlaczego to takie ważne?

Głównym celem projektu RePower EU jest uniezależnienie się od rosyjskiego gazu i ograniczenie importu gazu z Rosji. Natomiast w perspektywie średnioterminowej zakłada się całkowitą dywersyfikację. Taką decyzję podjęła Komisja Europejska.

Komisja dostrzega również, że mamy wiele rodzimych źródeł energii, które są źródłami odnawialnymi. Jednak źródła te są ograniczane. Teraz Komisja wzywa do zwiększenia udziału odnawialnych źródeł energii, ale wiemy, że sieć energetyczna nie może pracować (z powodu przeciążenia). Nie jest to więc możliwe w tym samym [wymaganym] tempie.

Jedyny sposób, w jaki możemy to osiągnąć, polega na masowym wprowadzeniu urządzeń magazynujących energię elektryczną. Dzięki temu udałoby się zapobiec ograniczeniu dostaw.

Sposób wprowadzania odnawialnych źródeł energii był bardzo jasny. Wyznaczono cel dla odnawialnych źródeł energii, wprowadzono mechanizm wsparcia dla osiągnięcia tych celów. To z kolei doprowadziło do rozpowszechnienia odnawialnych źródeł energii, obniżenia cen i stworzenia środowiska dostawców, naukowców, dla stworzenia własnej infrastruktury [dla tego przemysłu].

Powinniśmy osiągnąć ten sam poziom w przypadku magazynowania energii. Dlatego musimy wyznaczyć cele i upewnić się, że możemy je osiągnąć. Oczywiście, cele te muszą być oparte na rozwoju energii odnawialnej.

Magazynowanie energii trzeba rozwijać teraz

W wielu opracowaniach wspomina się, że zapotrzebowanie na magazyny energii uwidoczni się dopiero w 2040 roku. Badania te mają jednak dwie wady.

Pierwsza z nich polega na tym, że w celu zrównoważenia systemu wszystkie elektrownie szczytowo-pompowe mają być zasilane gazem. W swoich ocenach Komisja Europejska przewidziała, że 80% bilansowania systemu będzie pochodziło z gazu. A więc to już nie działa, nie chcemy tego więcej. Nie jest to też zgodne z celami dekarbonizacji.

A to jest druga część: unijny plan „Fit for 55” zakłada redukcję emisji dwutlenku węgla o 55% do 2030 r. To więcej w porównaniu do poprzedniego celu, który zakładał redukcję o 50%. Wydaje się, że 5% oznacza niewielką zmianę, ale w praktyce osiągnięcie każdego kolejnego punktu procentowego sprawia coraz większą trudność. Uzyskanie tych dodatkowych 5% jest więc ogromnym wyzwaniem. Należy zatem unikać ograniczania odnawialnych źródeł energii i zwiększać ich zużycie.

Ograniczając źródła odnawialne, nie uda się osiągnąć założonych celów. Natomiast wykorzystując bloki gazowe, nie uda się ani ograniczyć emisji CO2, ani uniezależnić się od importu gazu.

W maju w Monachium odbywały się targi ess Europe, które w ciągu ostatnich kilku lat bardzo się rozwinęły, podobnie jak wcześniej targi fotowoltaiczne Intersolar Europe. Podczas wydarzenia dziennikarze pytali uczestników o rozwój sektora magazynowania energii w Europie.

Stacja transformatorową z magazynem energii na stoisku polskiej firmy ZPUE S.A. wzbudzała bardzo duże zainteresowanie podczas targów ess Europe. Żródło: Stanisław Toborek / ZPUE SA 

Czy uważa Pan, że ten brak uwzględnienia magazynowania energii jest jedynie odzwierciedleniem wczesnego etapu rozwoju branży? A może w podejściu unijnych decydentów brakuje czegoś zasadniczego?

Jeśli mamy system energetyczny, który zgodnie z prognozami nie będzie wymagał magazynowania, nie musimy go forsować. Jednak teraz, gdy nastąpiła ta zmiana, widzimy, że magazynowanie jest potrzebne, ale brakuje nam mechanizmu, który pozwoliłby je wprowadzić.

Musimy więc stworzyć kompleksową strategię magazynowania energii na poziomie europejskim, we współpracy z państwami członkowskimi UE. Należy przyjrzeć się krajowym planom energetyczno-klimatycznym i sprawdzić, w jaki sposób można w nich umieścić magazynowanie. To właśnie trzeba zrobić – opracować kompleksową, zintegrowaną strategię w zakresie magazynowania energii. Bez tego nie osiągniemy celu w zakresie odnawialnych źródeł energii i nie uda nam się odzwyczaić od importu gazu.

Strefa, w której odbywały się panele poświęcone wodorowi podczas targów ees Europe. Źródło: Cameron Murray / Solar Media / Energy Storage News

Widzimy pewien impuls do rozwoju magazynowania energii w Europie, choć – jak Pan mówi – nie na takim poziomie, jaki jest potrzebny. Niedawno byliśmy świadkami jak Grecja wyznaczyła ambitny cel 3 GW do 2030 r., a także wsparcia finansowego dla magazynowania w Bułgarii, odblokowanego dzięki funduszom unijnym przeznaczonym na odbudowę gospodarki po pandemii.

Czy jest to coś, co najlepiej sprawdza się w przypadku rynków na wczesnym etapie rozwoju? Jak wyobraża sobie Pan rolę UE i finansowanie oparte na polityce vs. wsparcie na rzecz odblokowania mechanizmów rynkowych?

Szczerze mówiąc, obie te rzeczy idą ze sobą w parze. Z jednej strony mamy potrzebę tworzenia produktów. Na przykład unikanie ograniczeń przesyłowych. Możemy stworzyć produkt rynkowy o następującej treści:

Jeśli będziesz magazynować energię wiatrową, aby uniknąć ograniczenia jej dostaw, zapłacimy Ci za każdą zmagazynowaną i udostępnioną megawatogodzinę.

Następnie uzasadnimy to biznesowo.

Jeśli będzie to kontrakt długoterminowy stworzy to bezpieczeństwo inwestycji i przyciągnie inwestorów. Aby rozruszać rynek, trzeba stworzyć pewne produkty.

Z drugiej strony widzimy, że potrzebujemy wsparcia, aby je wdrożyć, wzbudzić zaufanie, pokazać, że działają na większą skalę, ponieważ brakuje nam urządzeń magazynujących o wielkości dziesiątek lub setek megawatów.

W naszym systemie istnieje potrzeba elastyczności i przesunięć energii. Ale te przesunięcia energii mogą być realizowane tylko przez urządzenia magazynujące energię, które są dwukierunkowe, czyli energia elektryczna wpływa i wypływa. Możemy ją magazynować w ramach energii potencjalnej, jak w przypadku elektrowni szczytowo-pompowych, możemy wykorzystać magazyn elektrochemiczny, różne rodzaje akumulatorów. Potrzebujemy również magazynować energię w sposób mechaniczny – za pomocą sprężonego powietrza, skroplonego powietrza i innych technologii. Energię elektryczną możemy również przechowywać w magazynach ciepła.

Wyzwanie [rynkowe] polega na tym, że gdy tylko przejdzie się na dużą energię zmieniającą się w dłuższym okresie, to jest to jak sklep:

Im więcej produktów dostanę i będę mógł sprzedać, tym więcej zarobię, jeśli zapełnię swoje zapasy. Jeśli sprzedaję swoje produkty tylko raz w tygodniu, zarabiam mniej pieniędzy. Tak samo jest z pamięcią masową.

Jeśli zapełniam magazyn, a opróżniam go tylko raz w tygodniu, to nie ma cykliczności, nie ma przychodów.

Portugalski sekretarz stanu ds. energii João Galamba powiedział, że bezpieczeństwo dostaw [energii] jest dobrem publicznym. Sugerował, że można by ogłaszać przetargi lub dofinansowywać je z finansów publicznych.

Rozpoczynają się dyskusje, które pokazują, że istnieją różne możliwości zrobienia tego. Obecnie dysponujemy funduszami unijnymi na rzecz innowacji oraz innymi funduszami, takimi jak (popandemiczny) instrument na rzecz odbudowy i odporności. Mamy więc do dyspozycji środki finansowe, które można wykorzystać. Ale potrzebujemy też produktów, które odzwierciedlałyby potrzebę powiedzenia:

Potrzebujemy przynajmniej strategicznych rezerw w magazynach.

W przeciwieństwie do magazynów, wodór odgrywa dużą rolę w unijnym planie RePower, który wzywa do osiągnięcia celu 10 milionów ton krajowej produkcji odnawialnego wodoru i 10 milionów ton importu do 2030 roku. Wydaje się, że UE zdaje sobie sprawę, że wodór będzie najlepiej wykorzystany do zastąpienia gazu ziemnego, węgla i ropy w trudnych do ograniczenia sektorach przemysłowych oraz w transporcie.

Dlaczego ekologiczny wodór nie miałby być wykorzystywany do magazynowania energii elektrycznej?

Wodór magazynuje energię, ale moim zdaniem w najbliższej przyszłości nie zostanie on ponownie przekształcony w energię elektryczną. Będzie służył do dekarbonizacji przemysłu, który potrzebuje zielonego wodoru, będzie wykorzystywany do dekarbonizacji trudnego do zelektryfikowania transportu, np. lotów międzykontynentalnych.

Zielony wodór: niezbędny, ale raczej komplementarny niż konkurencyjny wobec magazynowania energii w zestawie narzędzi UE na rzecz dekarbonizacji.

Tak więc w przypadku magazynowania ciepła, gdzie energia elektryczna jest wykorzystywana do produkcji ciepła lub do dekarbonizacji sektora ciepłowniczego, około 50% energii zużywa się na ogrzewanie i chłodzenie domów. Wszystko to zapewni więc elastyczność – można włączyć lub wyłączyć elektrolizer, włączyć lub nie reakcję strony popytowej – ale nie pomoże to w dostarczaniu energii elektrycznej w razie potrzeby.

Nie istnieje jedno zastosowanie dla jednej technologii. Są różne zastosowania, w zależności od przypadku użycia, momentu i wydajności, i to powinno decydować o doborze, kombinacji.

Jeśli nie ma innych możliwości, wodór jest najtańszym sposobem magazynowania energii przez tygodnie i miesiące. Ale kiedy zamienia się go z powrotem na energię elektryczną, wiele się traci. Oczywiście, mamy kryzys energetyczny. Musimy więc korzystać z najbardziej wydajnych produktów. Dlatego moim zdaniem wodór jest nam potrzebny do dekarbonizacji przemysłu, który elektryfikujemy, gdy inaczej nie da się tego zrobić.

Źródła:

Europe needs a ‘massive rollout’ of energy storage, Energy Storage News

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Proszę wpisać swój komentarz!
Proszę podać swoje imię tutaj

Najnowsze

PARTNER STRATEGICZNY PORTALU

PARTNERZY PORTALU

Kategorie

BĄDŹMY W KONTAKCIE