W ofercie naszej firmy mamy także przygotowanie nowych i serwisowanie już eksploatowanych magazynów energii.

Magazyny energii to urządzenia lub systemy służące do przechowywania energii, aby mogła być wykorzystana w późniejszym czasie. W kontekście energetyki, magazyny energii odgrywają kluczową rolę w zarządzaniu dostawą i popytem na energię, zwiększając efektywność i niezawodność systemów energetycznych. Oto kilka głównych typów magazynów energii:

  1. Magazyny energii elektrochemicznej (baterie):
    • Baterie litowo-jonowe: Najbardziej popularne w zastosowaniach domowych i przemysłowych ze względu na wysoką gęstość energii, długą żywotność i stosunkowo szybki czas ładowania/rozładowania.
    • Baterie sodowo-siarkowe: Stosowane głównie w aplikacjach przemysłowych i na dużą skalę.

Zastosowania magazynów energii

  • Balansowanie sieci energetycznej: Magazyny energii mogą przechowywać nadwyżki energii wytworzonej z odnawialnych źródeł energii, takich jak wiatr czy słońce, i uwalniać ją, gdy produkcja jest niska, a zapotrzebowanie wysokie.
  • Zasilanie awaryjne: W przypadku awarii sieci energetycznej, magazyny energii mogą dostarczyć niezbędną energię do krytycznych systemów.
  • Optymalizacja kosztów energii: Przechowywanie energii, gdy jest tania, i wykorzystywanie jej, gdy ceny są wysokie, pozwala na obniżenie kosztów operacyjnych.

Magazyny energii są kluczowe dla przyszłości zrównoważonej energetyki, umożliwiając integrację odnawialnych źródeł energii oraz poprawiając stabilność i niezawodność sieci energetycznych.

Baterie litowo-jonowe (Li-ion) są jednym z najczęściej stosowanych typów magazynów energii ze względu na ich wysoką gęstość energii, długą żywotność oraz efektywność. Oto szczegółowy opis podstawowego przykładu zastosowania baterii litowo-jonowych jako magazynu energii:

Budowa baterii litowo-jonowej

Bateria litowo-jonowa składa się z kilku podstawowych komponentów:

  1. Elektroda dodatnia (katoda): Najczęściej wykonana z materiałów takich jak tlenek kobaltu, niklu, manganu lub fosforanu żelaza.
  2. Elektroda ujemna (anoda): Zazwyczaj wykonana z grafitu.
  3. Elektrolit: Przewodzi jony litowe między katodą a anodą. Jest to najczęściej ciecz, ale może być również stały lub w postaci żelu.
  4. Separator: Cienka warstwa, która zapobiega bezpośredniemu kontaktowi katody i anody, umożliwiając jednocześnie przepływ jonów litowych.

Co wchodzi w zestaw magazynu energii opartego na bateriach litowo-jonowych

Kompletny zestaw magazynu energii z bateriami litowo-jonowymi zawiera:

  1. Moduły baterii: Składają się z wielu ogniw połączonych szeregowo lub równolegle, aby osiągnąć wymaganą pojemność i napięcie.
  2. System zarządzania baterią (BMS): Monitoruje stan naładowania, temperaturę, napięcie i prąd każdego ogniwa, zapewniając bezpieczeństwo i optymalne działanie baterii.
  3. Inwerter/konwerter: Przekształca prąd stały (DC) z baterii na prąd przemienny (AC) używany w domach lub przemysłowych aplikacjach.
  4. System chłodzenia: Zapewnia utrzymanie odpowiedniej temperatury pracy baterii, co jest kluczowe dla ich wydajności i trwałości.
  5. Obudowa: Chroni cały system przed uszkodzeniami mechanicznymi i warunkami atmosferycznymi.

Trwałość i efektywność

  • Trwałość: Baterie litowo-jonowe zazwyczaj mają żywotność od 10 do 15 lat, co odpowiada około 3000-5000 cykli ładowania i rozładowania, w zależności od warunków eksploatacji i jakości baterii.
  • Efektywność: Baterie Li-ion charakteryzują się wysoką efektywnością energetyczną, zwykle na poziomie 90-95%, co oznacza, że tylko niewielka część energii jest tracona podczas ładowania i rozładowania.

Sprawność

  • Sprawność energetyczna: Baterie litowo-jonowe mają sprawność energetyczną na poziomie 90-95%, co oznacza, że większość energii wprowadzonej do systemu jest dostępna do późniejszego wykorzystania.
  • Sprawność cykliczna: Utrzymują wysoką sprawność przez wiele cykli ładowania i rozładowania, chociaż ich pojemność może się stopniowo zmniejszać z upływem czasu.

Przykład zastosowania: domowy magazyn energii

Budowa:

  • Moduły baterii Li-ion zintegrowane w jednej jednostce.
  • BMS do zarządzania i monitorowania stanu baterii.
  • Inwerter do konwersji DC na AC.
  • System chłodzenia, np. pasywny lub aktywny, w zależności od rozmiaru systemu.

Co wchodzi w zestaw:

  • Jednostka magazynowa (bateria + BMS).
  • Inwerter/konwerter.
  • Panel kontrolny z wyświetlaczem i funkcjami monitorowania.
  • Okablowanie i złącza.

Trwałość i efektywność:

  • Żywotność: 10-15 lat.
  • Efektywność: 90-95%.

Sprawność:

  • Wysoka sprawność energetyczna i cykliczna.

Zalety i wyzwania

Zalety:

  • Wysoka gęstość energii.
  • Długa żywotność.
  • Wysoka efektywność energetyczna.
  • Szybkie ładowanie i rozładowanie.

Wyzwania:

  • Koszt początkowy.
  • Potrzeba zarządzania temperaturą.
  • Ograniczenia w recyklingu i kwestia zrównoważonego rozwoju materiałów.