Magazyny jako kluczowy element nowoczesnej energetyki
Wszystkie opisane wyżej zależności odnoszą się bezpośrednio do jednego podmiotu lub grupy współpracujących ze sobą podmiotów. Rola powstających magazynów jest znacznie większa i sięga daleko poza interesy pojedynczego przedsiębiorstwa. Spójrzmy na ten temat z szerszej perspektywy.
Magazyny energii odgrywają kluczową rolę we wszystkich elementach rynku energii, zwiększając jego elastyczność, stabilność i efektywność. Można je traktować jako bufor między produkcją a konsumpcją energii, a także jako element poprawiający działanie różnych mechanizmów rynkowych zwiększających bezpieczeństwo dostaw. Podmioty zarządzające magazynami mogą kupować tańszą energię w godzinach nadwyżek i sprzedawać ją drożej w okresach wyższego zapotrzebowania, co minimalizuje ryzyko ujemnych cen oraz stabilizuje rynek dnia następnego (RDN – patrz ramka).
Magazyny pełnią również ważną funkcję odbiorcy elastycznego (Demand Side Response – DSR), pobierając energię wtedy, gdy jest jej nadmiar, i zmniejszając zapotrzebowanie, gdy system jest obciążony. W ten sposób umożliwiają lepszą integrację odnawialnych źródeł energii (OZE), które charakteryzują się nieregularną produkcją. Dodatkowo stanowią rezerwę energetyczną, dostarczając energię w sytuacjach kryzysowych, zmniejszając konieczność uruchamiania kosztownych elektrowni szczytowych. Ich wykorzystanie jako źródła mocy rezerwowej przyczynia się do zwiększenia bezpieczeństwa systemu i zmniejszenia emisji CO₂.
Dzięki swojej wszechstronnej roli stanowią fundament nowoczesnego systemu elektroenergetycznego, zwiększając jego stabilność, elastyczność i efektywność. W miarę rozwoju technologii i rosnącego udziału OZE ich znaczenie będzie systematycznie wzrastać, prowadząc do bardziej zrównoważonego i odporniejszego rynku energii oraz do poprawy stabilności polskiej sieci elektroenergetycznej.
Rodzaje magazynów energii
Jak możemy przeczytać na stronie Ministerstwa Klimatu i Środowiska [1], magazyny energii rozróżniamy ze względu na ich wielkość (przydomowe i przemysłowe) oraz wykorzystywane technologie, wśród których główne to: baterie elektrochemiczne, elektrownie szczytowo-pompowe, superkondensatory, ogniwa paliwowe, nadprzewodnikowe zasobniki energii, kinetyczne i pneumatyczne zasobniki energii, zasobniki skroplonego powietrza, zasobniki wykorzystujące pompy ciepła oraz magazyny wodoru. Charakterystyczne cechy różnych technologii magazynowania skrótowo przedstawiono w tabeli.
Kwestia doboru właściwej instalacji magazynowania energii elektrycznej do profilu działalności przedsiębiorstwa, w tym do jego zapotrzebowania energetycznego oraz do źródła wytwórczego to najtrudniejszy etap inwestycji w taką instalację. Decyzja ta wpływa bowiem na efektywność działania systemu i czas zwrotu z inwestycji.
Wybór odpowiedniego rodzaju magazynu energii zależy od wielu czynników, w tym celów zastosowania, dostępności zasobów, kosztów, efektywności i specyficznych wymagań energetycznych. W celu podjęcia świadomej decyzji, konieczne jest przeprowadzenie szczegółowej analizy kosztów, korzyści oraz możliwych scenariuszy rozwoju technologii i infrastruktury.
Analizy, których wykonanie warto rozważyć przed zainwestowaniem w magazyny energii to:
- LCOE (Levelized Cost of Energy) – pokazuje średni koszt wytwarzania energii przez cały okres eksploatacji danej technologii, obliczany jako stosunek całkowitych kosztów inwestycji (CAPEX, OPEX) do ilości energii, którą ta technologia ma wyprodukować lub przechować w tym czasie,
- IRR (Internal Rate of Return) i NPV (Net Present Value) – te wskaźniki bardziej odpowiadają na pytanie o rentowność projektu, uwzględniając przychody z różnych źródeł (handel energią, DSR, rynek mocy),
- Analiza przychodów z usług elastyczności – wyliczenie możliwych przychodów z udziału w rynku bilansującym czy mechanizmach rezerwy mocy,
- Analiza ROI (Return on Investment) – określenie, jaki zysk przyniesie inwestycja w stosunku do poniesionych kosztów.