Zastosowania zasobników energii w systemach zasilania (część 1.)
Applications of energy storages in the power systems – part 1
Akumulatory i baterie przepływowe (BES – ang. Battery Energy Storage) - najczęściej akumulatory kwasowo-ołowiowe proste i z zaworami regulacyjnymi, szczelne i z odgazowywaniem, akumulatory niklowo-kadmowe, sodowo-siarkowe, litowo-jonowe, niklowo-hybrydowe
Zasobniki
energii elektrycznej są w wielu przypadkach istotnym lub niezbędnym
elementem systemu zasilania. Koszty zasobników energii stanowią często
przeszkodę w ich wykorzystaniu. Ciągły rozwój technologii zasobników
energii stanowi nadzieję, że w przyszłości będą one wykorzystywanie
znacznie częściej i znajdą nowe zastosowania.
Zobacz także
COMEX S.A. news ENERGETAB 2022. Systemy zasilania produkowane przez COMEX
COMEX S.A., producent zasilaczy UPS i agregatów prądotwórczych, wziął udział w tegorocznych Targach ENERGETAB, które odbyły się w dniach 13-15 września w Bielsku-Białej.
COMEX S.A., producent zasilaczy UPS i agregatów prądotwórczych, wziął udział w tegorocznych Targach ENERGETAB, które odbyły się w dniach 13-15 września w Bielsku-Białej.
INNPRO Robert Błędowski Sp. z o.o. Ciepło ucieka przez okno, a rachunek rośnie. Jak ograniczyć straty w wynajmowanym apartamencie?
Zimowy dzień, temperatura spada poniżej zera, a Ty wchodzisz do apartamentu tuż po wyjeździe gości – w sypialni otwarte na oścież okno i rozgrzany grzejnik. Konsekwencje pojawią się później, gdy zostaniesz...
Zimowy dzień, temperatura spada poniżej zera, a Ty wchodzisz do apartamentu tuż po wyjeździe gości – w sypialni otwarte na oścież okno i rozgrzany grzejnik. Konsekwencje pojawią się później, gdy zostaniesz obciążony rachunkiem za prąd. Możesz oczywiście przypominać o wyłączaniu ogrzewania na czas wietrzenia, dopisać kolejną zasadę do regulaminu czy umieścić wskazówkę przy oknie. Nie każda osoba podczas kilkudniowego pobytu będzie jednak pamiętać o wszystkich zaleceniach gospodarza. A co, gdyby ogrzewanie...
Relpol S.A. Relpol na Energetab 2026
Zapraszamy do hali A, na stoisko nr 10, gdzie będzie można po raz pierwszy poznać najnowsze propozycje Relpol przygotowane z myślą o nowoczesnych instalacjach elektrycznych.
Zapraszamy do hali A, na stoisko nr 10, gdzie będzie można po raz pierwszy poznać najnowsze propozycje Relpol przygotowane z myślą o nowoczesnych instalacjach elektrycznych.
Magazynowanie energii elektrycznej przy użyciu zasobników energii jest elementem korzystnym do sprawnego funkcjonowania systemu elektroenergetycznego.
Zasadniczym problemem związanym z wykorzystywaniem zasobników energii są wysokie koszty. W zależności od typu i wielkości zasobnika energii jednostkowe nakłady inwestycyjne wynoszą od około 1000 do nawet 10 000 $/kW.
Magazynowanie energii można uznać za opłacalne, jeśli koszt krańcowy energii elektrycznej ulega większym zmianom niż wynosi koszt magazynowania i odzyskiwania energii elektrycznej, powiększony o koszt energii elektrycznej, która jest tracona.
Analizując koszty w dużym uproszczeniu (bez uwzględnienia kosztów inwestycji) – jeśli cena energii elektrycznej w godzinach szczytu wynosi np. 180 zł/MWh, a w nocy zmniejsza się do wartości 100 zł/MWh, wtedy różnica 80 zł/MWh może być potencjalnym zyskiem wykorzystywanego zasobnika energii.
Zasobnik energii mający sprawność równą 80% będzie przynosił zysk, jeśli jego koszt użytkowania będzie mniejszy niż 64 zł/MWh.
Niestety koszty zakupu/budowy zasobników są najczęściej bardzo wysokie i dopiero po wielu latach inwestycja może się zwrócić. Nierzadkie są przypadki, gdy okres eksploatacji zasobnika jest krótszy niż zwrot z inwestycji.
Zagadnienie magazynowania energii elektrycznej dotyczy różnych systemów. Wielkość i przeznaczenie systemu i elementy systemu w dużym stopniu determinują preferowane rodzaje technologii zasobników energii elektrycznej.
Do podstawowych parametrów opisujących większość zasobników energii elektrycznej (w szczególności akumulatory) należą:
- napięcie [V],
- prąd [A],
- moc [W],
- energia [J] lub [W·h] (1 W·h to około 3600 J),
- gęstość energii [W·h/kg] lub [W·h/m3],
- gęstość mocy [W/kg] lub [W/m3],
- pojemność [W·h],
- gęstość prądu [A/cm2],
- czas życia – lata lub liczba cykli ładowania-rozładowania (za koniec okresu eksploatacji akumulatora uznaje się taki moment, w którym jego pojemność obniży się trwale do poziomu 80% pojemności znamionowej).
W przypadku akumulatorów/ogniw, łącząc je szeregowo zwiększamy napięcie przy zachowaniu tej samej pojemności, łącząc je równolegle zwiększamy pojemność przy zachowaniu tego samego napięcia. Oczywiście łączyć możemy również ogniwa szeregowo-równolegle.
Ogólny zakres zastosowań zasobników energii elektrycznej w systemach różnej wielkości
W systemie przesyłowym (wytwarzanie, przesył energii) zasobniki energii mają następujące zastosowania [1]:
- rozruch elektrowni po dużej awarii systemowej,
- wyrównanie obciążenia elektrycznego systemu,
- powiększenie tzw. „szybkiej” rezerwy systemowej,
- rezerwa mocy i wsparcie działania wytwórców na rynku bilansującym,
- regulacja napięcia, mocy czynnej, mocy biernej i częstotliwości.
W przypadku integracji odnawialnych źródeł energii z systemami różnej wielkości, zastosowanie zasobników energii usprawnia pracę generacji wykorzystującej OZE w następujących obszarach [1]:
- przeciwdziałanie stanom dynamicznym, usprawniające pracę układów hybrydowych (np. układ turbozespół wiatrowy – zespół prądotwórczy z silnikiem Diesla),
- poprawa sterowania, łatwiejsza integracja z systemem elektroenergetycznym, stabilizacja pracy pojedynczych jednostek generacyjnych OZE (np. łagodzenie efektu migotania napięcia),
- kompensacja niedoborów oraz nadwyżek energii, tzw. „rezerwa gorąca”, produkowanej przez duże jednostki OZE (np. wsparcie dla mikrosieci, wsparcie dla KSE, wsparcie dla rynku bilansującego).
W przypadku przesyłu i dystrybucji energii elektrycznej w sieciach rozdzielczych, wykorzystanie zasobników energii usprawnia funkcjonowanie systemu w obszarach [1]:
- poprawa stabilności systemów przesyłowych i dystrybucyjnych,
- przesunięcie inwestycji sieciowych w czasie z uwagi na wzrastające zapotrzebowanie na energię elektryczną, dzięki właściwemu usytuowaniu zasobników energii w systemie,
- polepszenie procesów sterowania przesyłem energii (kontrola poziomów napięcia).
W przypadku odbiorców końcowych indywidualnych, odbiorców końcowych przemysłowych i generacji rozproszonej, zasobniki mogą usprawniać pracę układów dostawczo-rozdzielczych [1]. Usprawnienie pracy dotyczyć może zarówno utrzymania lub poprawy parametrów jakości energii elektrycznej, jak również zwiększenia niezawodności i pewności zasilania.
Zasobniki energii mogą usprawniać ponadto pracę małych układów generacyjnych z turbinami wiatrowymi lub ogniwami fotowoltaicznymi, które pracują na potrzeby pojedynczych gospodarstw domowych [1].
Rodzaje i charakterystyka zasobników energii elektrycznej
Zasobniki energii elektrycznej to bardzo różnorodne konstrukcje magazynujące energię w odmienny sposób. Ogólnie podzielić można zasobniki energii na siedem opisanych rodzajów. Ponadto w ramach danego rodzaju zasobnika wyróżnić można wiele różnych rozwiązań technologicznych.
Nadprzewodzące zasobniki energii (SMES – ang. Superconducting Magnetic Energy Storage). Energia magazynowana jest w polu magnetycznym indukowanym w cewce nadprzewodzącej zasilanej prądem stałym [2]. Cewka nabiera właściwości nadprzewodnika po schłodzeniu jej do temperatury nadprzewodnictwa za pomocą ciekłego helu lub ciekłego azotu. Technologia jest nadal bardzo droga.
Jednym z poszukiwanych rozwiązań jest zastosowanie takich materiałów nadprzewodzących, które nie będą traciły swoich właściwości w wysokich temperaturach – pozwoliłoby to zredukować koszty.
Superkondensatory (ang. Supercapacitors).
Energia magazynowana jest w polu elektrycznym kondensatora elektrolitycznego. Ultrakondensator pozwala na gromadzenie wielokrotnie większych ilości energii niż tradycyjne kondensatory. Osiąga się to dzięki bardzo rozwiniętej powierzchni elektrod oraz niezwykle małej odległości pomiędzy elektrodami [4].
Funkcjonowanie kondensatora polega na gromadzeniu ładunków elektrycznych w obrębie podwójnej warstwy, która powstaje na granicy ośrodków elektroda – elektrolit [9]. Technologia jest nadal bardzo droga. (fot. 1.)
Fot. 1. Moduł superkondensatorów firmy EVER [33]; fot. archiwum autora
Akumulatory i baterie przepływowe (BES – ang. Battery Energy Storage).
W akumulatorach energia elektryczna jest gromadzona w postaci energii chemicznej, a elektrody i elektrolit biorą udział w zachodzących reakcjach chemicznych, co wraz z upływem czasu (kolejne ładowania i rozładowywania) powoduje zmiany parametrów technicznych oraz ograniczenie trwałości akumulatorów [9].
Większość ze stosowanych akumulatorów ulega całkowitemu zużyciu po około 1000 cyklach ładowania i rozładowywania.
W elektroenergetyce stosuje się najczęściej akumulatory kwasowo-ołowiowe proste oraz z zaworami regulacyjnymi, szczelne i z odgazowywaniem, akumulatory niklowo-kadmowe, sodowo-siarkowe, litowo-jonowe oraz stosuje się najczęściej akumulatory kwasowo-ołowiowe proste oraz z zaworami regulacyjnymi, szczelne i z odgazowywaniem, akumulatory niklowo-kadmowe, sodowo-siarkowe, litowo-jonowe oraz niklowo-hybrydowe [4].
Akumulatory mogą być teoretycznie budowane na dowolną moc i pojemność. Akumulatory łączy się w szeregowo-równoległe moduły, dzięki czemu można budować układy wyższych napięć i mocy [1]. Napięcie pojedynczego ogniwa wynosi około 2 V.
Baterie przepływowe są bateriami rewersyjnymi, w których magazynowanie energii odbywa się za pomocą pośrednictwa dwóch elektrolitów, przechowywanych w osobnych zbiornikach oraz specjalnego ogniwa wyposażonego w membranę przepuszczalną separującą oba elektrolity [1].
W czasie procesu rozładowywania oba elektrolity przepływają przez ogniwo, a membrana, która jest przepuszczalna dla jednej z substancji, umożliwia wymianę jonów pomiędzy elektrolitami.
W czasie ponownego ładowania, potencjał elektryczny przywraca właściwości chemiczne elektrolitów [1]. Technologia umożliwia niezależny dobór mocy i pojemności baterii. Ogniwa wymiaruje się na moc wyjściową, natomiast zbiorniki z elektrolitem na wymaganą pojemność.
Baterie przepływowe można ładować elektrycznie lub przez wymianę elektrolitu zużytego w trakcie procesu rozładowywania na gotowy elektrolit „naładowany” [1].
Wyróżnia się trzy główne rodzaje baterii przepływowych [1]:
- baterie polisylfidowebromkowe (PSB),
- utleniająco-redukujące baterie VRB
- oraz cynkowo-bromkowe baterie.
Technologia kosztowna, nadal w fazie rozwoju.
Ogniwa paliwowe (FC – ang. Fuel Cells)
W ogniwie paliwowym przetwarzana jest energia chemiczna w procesie elektrochemicznym w energię elektryczną oraz ciepło [3].
Rozwiązanie zawiera dwie elektrody (katoda i anoda) oraz elektrolit. Do anody dostarczane jest paliwo (wodór w stanie czystym lub w mieszaninie) natomiast do katody utleniacz (tlen w stanie czystym lub powietrze) [4, 9].
Dzięki obecności katalizatora, wodór podlega procesowi jonizacji. Jony dodatnie przedostają się przez elektrolit do katody, natomiast elektrony przepływają przez elektrody oraz zamknięty obieg wewnętrzny [4]. Tlen wiąże się z jonami wodoru i jonami elektronami tworząc cząsteczki wody.
Istnieje wiele różnych typów ogniw paliwowych (m.in.: alkaliczne (AFC), ze stopionym węglanem (MCFC), z kwasem fosforowym (PAFC), zasilane bezpośrednio metanolem (DMFC), z elektrolitem polimerowym (PMFC), tlenkowe (SOFC) oraz zasilane cynkiem (ZnFC)) [4].
Jako paliwo stosowany może być także gaz ziemny lub metanol.
Wadą technologii są nadal bardzo wysokie jednostkowe koszty inwestycyjne.
Inne wady to niska trwałość, długi czas rozruchu oraz zmiana własności energetycznych ogniwa w czasie jego eksploatacji [4].
Ogniwa paliwowe stosowane są w układach napędowych, jako źródło energii w urządzeniach przenośnych oraz w elektroenergetyce w generacji rozproszonej (moce od kilkudziesięciu KW do pojedynczych MW) [1].
W energetyce stosowane są przede wszystkim ogniwa paliwowe typu PAFC, MCFC oraz SOFC.
Elektrownie wodne pompowe
W elektrowniach wodnych pompowych energia elektryczna w okresach nadmiaru produkcji w stosunku do zapotrzebowania („doliny energetyczne”) zamieniana jest na energię potencjalną wody przepompowywanej z dolnego do górnego zbiornika, a następnie w okresach szczytu obciążenia energia masy wody zamieniana jest w generatorze na energię elektryczną [9].
Rozwiązanie umożliwia magazynowanie bardzo dużej energii. Koszt jednostkowy energii jest względnie niski, ale cała inwestycja jest bardzo kosztowna.
Możliwości zastosowania technologii silnie zależą od warunków hydrogeologicznych terenu. Korzystne lokalizacje mogą być niestety w miejscach, gdzie brakuje infrastruktury energetycznej [1].
Pneumatyczne zasobniki energii (CAES – ang. Compressed Air Energy Storage)
Rys. 1. Koncepcja działania pneumatycznego zasobnika energii. Opracowano na podstawie [36]; rys. archiwa autora
Energia przechowywana jest w szczelnych jaskiniach, kopalniach lub grotach w postaci sprężonego gazu (powietrza) o ciśnieniu do 100 atm. [3].
Powietrze sprężane jest w okresach „dolin energetycznych”.
Rozwiązanie alternatywne do elektrowni wodnych pompowych – umożliwia gromadzenie bardzo dużej energii przez bardzo długi czas. W czasie szczytów zapotrzebowania na moc sprężone powietrze jest uwalniane i kierowane na łopatki turbiny turbozespołu generującego energię elektryczną [1].
Rysunek 1. przedstawia koncepcję działania pneumatycznego zasobnika energii współpracującego z farmą wiatrową.
Kinetyczne zasobniki energii (FES – ang. Flywheel Energy Storage)
Przechowywanie energii w masach wirujących polega na rozpędzeniu do określonej prędkości koła o dużej masie [4]. Koło wiruje ze stałą prędkością i w ten sposób przechowuje energię w postaci energii kinetycznej masy. Masa wirująca jest połączona wspólnym wałem z maszyną elektryczną, która może skokowo przechodzić od pracy silnikowej, czyli gromadzenia energii do pracy prądnicowej, czyli oddawania energii. Rozwój technologii polega na zwiększaniu średnicy bardzo ciężkich kół zamachowych uzyskując wzrost prędkości obrotowej (duże moce zasobników) lub wykorzystaniu materiałów lekkich, co umożliwia uzyskanie bardzo dużych prędkości obrotowych (małe moce – małe kompaktowe zasobniki energii) [1].
W tabeli 1. przedstawiono rodzaje zasobników energii oraz ich charakterystykę.
Tab. 1. Rodzaje zasobników energii oraz ich charakterystyka (opracowano na podstawie [1, 2, 3])
Moc nominalna zasobnika energii silnie zależy od jego typu (od 1 KW do 1 GW). Podobnie czas rozładowania może wynosić w zależności od typu zasobnika od sekund do wielu dni.
Z kolei sprawność wynosi od 60 do 95%. Duże różnice występują również w czasie eksploatacji (od kilku lat do 40 lat).
Zdjęcie: Kinetyczny zasobnik energii IEM Power System
Gęstość energii może być bardzo różna, od około 6,5 do nawet 11000 [W·h/kg]. Należy zwrócić uwagę na fakt, że niektóre technologie są na etapie prototypów i ciągłego rozwoju, często powiązanego z próbami obniżenia kosztów produkcji (np. nadprzewodzące zasobniki energii), a inne (np. elektrownie wodne pompowe, akumulatory) są technologiami dojrzałymi stosowanymi od bardzo wielu lat).
Wykorzystanie zasobników energii w mikrosieciach
Jedną z głównych idei mikrosieci jest możliwość magazynowania energii w zasobnikach energii [4].
W przypadku pracy wyspowej (mikrosieć jest odłączona od sieci rozdzielczej) możliwa jest poprawa jakości energii elektrycznej, sterowanie napięciem oraz częstotliwością.
Ponadto zasobniki energii mogą być źródłem mocy zwarciowej potrzebnej do skutecznej realizacji ochrony przeciwpożarowej. Dobór odpowiedniej strategii magazynowania energii umożliwia zmniejszenie zmienności obciążenia, racjonalne i pełne wykorzystanie odnawialnych źródeł energii elektrycznej – gdy produkcja przekracza bieżące zapotrzebowanie, magazynowanie energii pozwala na jej późniejsze wykorzystanie w okresie zwiększonego zapotrzebowania na energię.
Do magazynowania energii w mikrosieciach mogą mieć zastosowanie [4]: akumulatory, baterie przepływowe, koła zamachowe, superkondensatory oraz cewki nadprzewodzące.
Większość stosowanych w praktyce akumulatorów ulega całkowitemu zużyciu po około 1000 cyklach ładowania i rozładowania i z tego powodu akumulatory dużych mocy pełnią tylko funkcję źródła bilansującego moc w przypadku pracy wyspowej i nie służą do ciągłego lub cyklicznego zasilania [4].
Duże nadzieje w zakresie regulacji systemów wiąże się z bateriami przepływowymi (rewersyjnymi), a konkretnie z bateriami wanadowymi (VRB), które są wciąż w fazie badawczo-rozwojowej.
W badaniach [31] wykonano wielowariantową analizę dotyczącą fragmentu aglomeracji o różnorodnej strukturze odbiorców (symulacja dużej mikrosieci). Moc szczytowa dla analizowanego obszaru wynosiła 1,983 MW.
Wykonano symulacje związane z różnym stopniem nasycenia OZE na analizowanym obszarze. Symulacje produkcji energii przez OZE przeprowadzono wykorzystując historyczne dane meteorologiczne (uzyskane z ICM UW).
Celem było wyznaczenie kombinacji liczby i rodzaju OZE zapewniającej zbilansowanie mocowe i energetyczne. Założono, że występujące nadwyżki produkowanej energii są sprzedawane do Sieci Energetyki Zawodowej.
Jednym z analizowanych przypadków była praca wyspowa mikrosieci. W pracy wyspowej mikrosieci jest ona odłączona od zewnętrznej sieci rozdzielczej [4].
Nie pracuje synchronicznie z siecią spółki dystrybucyjnej, a regulacja częstotliwości i napięcia realizowana jest wewnątrz mikrosieci.
W przypadku wariantu pracy wyspowej i wykorzystania do produkcji energii tylko systemów fotowoltaicznych, zasobnik energii powinien posiadać pojemność ponad 4 GWh (wartość równa średniej energii konsumowanej na tym obszarze przez ponad 100 dni) i przed uruchomieniem zostać naładowany do poziomu 54% pojemności, aby zapewnić zbilansowanie mocowe oraz energetyczne analizowanego obszaru [31].
W przypadku wariantu pracy wyspowej i wykorzystania do produkcji energii tylko turbin wiatrowych, zasobnik energii powinien mieć pojemność ponad 10 GWh (wartość równa średniej energii konsumowanej na tym obszarze przez ponad 300 dni).
Wykorzystywanie zasobników energii w systemach zasilania gwarantowanego
Zasobniki energii są wykorzystywane w celu utrzymania lub poprawy jakości parametrów energii elektrycznej oraz w celu zwiększenia niezawodności i pewności zasilania.
Konieczność utrzymania lub poprawy jakości parametrów energii elektrycznej wynika z faktu, że użytkownicy energii elektrycznej są wrażliwi na szybkie zmiany parametrów jakości napięcia (przepięcia, chwilowe zapady napięcia zasilającego, odkształcenia wyższymi harmonicznymi spowodowane najczęściej pracą odbiorników nieliniowych) [1].
Układy kondycjonujące np. kompensatory mocy biernej SVC, filtry aktywne, wykorzystujące technologie zasobników energii, mogą przeciwdziałać wymienionym zakłóceniom, chroniąc wrażliwe odbiorniki.
Równie ważnym elementem jest zapewnienie wysokiego poziomu niezawodności i pewności zasilania priorytetowych odbiorników.
W celu zapewnienia ciągłości zasilania z sieci elektroenergetycznej buduje się rozdzielnie napięcia gwarantowanego wyposażone w zaawansowane systemy UPS (główny jego element to zasobnik energii) oraz zespoły prądotwórcze.
W praktyce wykorzystywane są w UPS zasobniki akumulatorowe (najczęściej baterie kwasowo-ołowiowe), baterie przepływowe VRB, superkondesatory.
W przypadku dużych systemów zasilania gwarantowanego stosowane są także kinetyczne zasobniki energii (np. urządzenie DRUPS).
Nowoczesne rozwiązania w zakresie zasobników, np. superkondensatory, są oferowane już w sprzedaży, ale niestety są bardzo drogie.
W porównaniu do np. klasycznego zasilacza UPS wykorzystującego akumulatory, UPS wykorzystujący superkondensatory ma sporo zalet.
W tab. 2. podano parametry klasycznego UPS-a (akumulatory) oraz UPS-a (superkondensatory).
Tab. 2. Porównanie UPS-a wykorzystującego akumulatory oraz superkondensatorów. Opracowano na podstawie informacji z [11, 33]
Do zalet UPS-a wykorzystującego superkondensatory należy zaliczyć [10, 11, 33]:
- bardzo dużą trwałość (milion cykli ładowania),
- bardzo krótki, nieosiągalny w technologii akumulatorowej czas ładowania rzędu kilku minut,
- dużą gęstość mocy do 10 000 W/kg (w przypadku akumulatorów jest to około 100 W/kg),
- wyższe sprawności niż w ogniwach elektrochemicznych (osiągają one wartości około 95%, natomiast w akumulatorach są to wartości rzędu 70%),
- mała wartość rezystancji wewnętrznej (poniżej 0,3 mW),
- szerszy temperaturowy zakres pracy ultrakondensatorów (–40°C÷65°C) niż wtórnych ogniw elektrochemicznych (0°C ¸ 40°C)
- oraz w przeciwieństwie do akumulatorów mała zależność parametrów od zmian temperatury,
- głębokość rozładowywania nie ma wpływu na żywotność w przeciwieństwie do klasycznych akumulatorów,
- długotrwałe koszty eksploatacyjne są bardzo niskie w porównaniu do akumulatorów (bezobsługowość),
- znikome oddziaływanie na środowisko
- oraz niewielkie zmiany własności przy wielokrotnym ładowaniu i rozładowywaniu.
Superkondensatory mają również pewne wady.
Niestety, założony krótki czas ładowania superkondensatora wymaga zastosowania w UPS-ie z nim współpracującym specjalnie skonstruowanego wysoko wydajnego układu ładowania i przetwarzania energii (prąd ładowania w początkowej fazie wynosi nawet 100 A np. dla UPS-a z superkondensatorem w tab. 2.) [33].
Ładowanie dużymi prądami niesie za sobą zagrożenie związane z nagłym rozłączeniem obwodu superkondensatora (odłączenie od urządzenia).
Korzystniejszym parametrem w akumulatorach niż w superkondensatorach jest natomiast gęstość energii [10]. We wtórnych ogniwach elektrochemicznych jest ona na poziomie 100 W·h/kg, a w ultrakondensatorach jest około 10 razy mniejsza [11].
Literatura
- Paska J.: Zasobniki energii elektrycznej w systemie elektroenergetycznym – zastosowania i rozwiązania, Przegląd Elektrotechniczny, nr 9a/2012 (88), str. 50-55
- Paska J., Kłos M., Antos, P., Błajszczak G.: Koncepcja zasobnika energii elektrycznej o zdolności magazynowania 50 MWh, Acta Energetica, 2/11 (2012), str. 32-37
- Paska J., Kłos M., Michalski Ł., Molik L.: Układy hybrydowe – integracja różnych technologii wytwarzania energii elektrycznej, Elektroenergetyka, nr 4 (6)/2010, str. 46-57
- Baczyński D., Księżyk K., Parol M., Piotrowski P., Wasilewski J., Wójtowicz T.: Mikrosieci niskiego napięcia. Praca zbiorowa pod redakcją M. Parola. Monografia, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2013
- Wiatr J., Orzechowski M.: Poradnik projektanta elektryka, Dom Wydawniczy MEDIUM, Warszawa 2012
- Wiatr J., Miegoń M., Orzechowski M., Przasnyski A.: Poradnik projektanta systemów zasilania awaryjnego i gwarantowanego, EATON Powerware, 2008
- Sutkowski T. Rezerwowe i bezprzerwowe zasilanie w energię elektryczną – Urządzenia i układy, Centralny Ośrodek Szkolenia i Wydawnictw, Warszawa 2007
- Wiatr J., Miegoń M. „Zasilacze UPS oraz baterie akumulatorów w układach zasilania gwarantowanego”, Zeszyt dla elektryków nr.4, Dom Wydawniczy MEDIUM, Warszawa 2009
- Bednarek K., Kasprzyk L.: Zasobniki energii w systemach elektrycznych – część 1. Charakterystyka problemu, Academic Journals, Electrical engineering, No 69, Poznan University of Technology, Poznań 2012, p. 199-207
- Bednarek K., Kasprzyk L.: Zasobniki energii w systemach elektrycznych – część 2. Analizy porównawcze i aplikacje, Academic Journals, Electrical engineering, No 69, Poznan University of Technology, Poznań 2012, p. 209-218
- Bednarek K., Akumulatory czy superkondensatory – zasobniki energii w UPS-ach, Elektro.info, nr 1-2, 2012.
- Sarniak M.: Zasobniki energii w systemach fotowoltaicznych, Warunki techniczne.pl, nr 1/2016 (12), str. 62-65
- http://www.forbes.pl/chinczycy-pokazali-grafenowa-baterie-100-procent-w-15-minut,artykuly,205944,1,1.html
- http://ise.pl/informacje/4988-wkrotce-ruszy-produkcja-przelomowych-baterii-grafenowo-polimerowych
- http://www.dobreprogramy.pl/Smartfony-beda-dzialac-dluzej-W-koncu-przelom-w-rozwoju-akumulatorow-Liion,News,56780.html
- http://autoflesz.com/rozwiazania-tecniczne/5397-prze%C5%82om-w-motoryzacji-%E2%80%93-akumulatory-magnezowo-jonowe,-a-mo%C5%BCe-redox-flow.html
- http://www.tabletowo.pl/2014/05/14/przelom-w-technologii-baterii-realna-szansa-czy-kolejny-marketingowy-belkot/
- http://motogazeta.mojeauto.pl/Technika/Litowo_tlenowe_baterie_nowej_generacji,a,262365.html
- http://www.bateriegrafenowe.pl/
- http://technowinki.onet.pl/technika/baterie-nowej-generacji-coraz-blizej/7r42e
- http://tylkonauka.pl/wideo/prototypowa-bateria-nowej-generacji-moze-zostac-naladowana-w-ciagu-30-sekund
- http://www.polskieradio.pl/23/267/Artykul/181202,Nowe-baterie-beda-11-razy-pojemniejsze-niz-ogniwa-litowojonowe
- http://www.antyradio.pl/Technologia/Duperele/Naukowcy-stworzyli-przypadkiem-superbaterie-8094
- http://www.ckm.pl/lifestyle/bateria-komorki-na-2-lat,13248,1,a.html
- http://www.chip.pl/artykuly/trendy/2015/07/akumulatory-przyszlosci-1?b_start:int=1
- http://www.komputerswiat.pl/jak-to-dziala/2015/07/akumulatory.aspx
- http://www.komputerswiat.pl/jak-to-dziala/2015/07/akumulatory.aspx
- http://samochodyelektryczne.org/domowy_magazyn_energii_tesla_powerwall_wlasnej_roboty_za_300_usd.htm
- https://www.tesla.com/
- http://www.sklep.soltechenergy.pl/pl/p/Tesla-Powerwall-7-kWh/137
- Sabat M.: Analiza szeregów czasowych produkcji energii ze źródeł odnawialnych pod kątem niezależności energetycznej wybranego obszaru, Praca dyplomowa magisterska, Wydział Elektryczny, Politechnika Warszawska, promotor pracy – dr hab. inż. Dariusz Baczyński
- http://gramwzielone.pl/trendy/16039/elon-musk-pokazal-domowy-magazyn-energii-tesli
- http://ever.eu/
- http://www.seas.harvard.edu/news/2014/01/organic-mega-flow-battery-promises-breakthrough-for-renewable-energy
- http://www.smh.com.au/technology/sci-tech/new-lowcost-highenergy-batteries-could-be-powered-by-rhubarb-plants-20140108-30iok
- https://www.pge.com/en_US/about-pge/environment/what-we-are-doing/compressed-air-energy-storage/compressed-air-energy-storage.page
- http://www.gtb-solaris.pl
- http://moto.onet.pl/aktualnosci/najwieksza-baterie-na-swiecie-stworzy-tesla/9xh2yd
Tab. 1. Rodzaje zasobników energii oraz ich charakterystyka (opracowano na podstawie [1, 2, 3])
Tab. 2. Porównanie UPS-a wykorzystującego akumulatory oraz superkondensatorów. Opracowano na podstawie informacji z [11, 33]
Fot. 1. Moduł superkondensatorów firmy EVER [33]
![Rys. 1. Koncepcja działania pneumatycznego zasobnika
energii. Opracowano na podstawie [36]](https://www.elektro.info.pl/media/cache/typical_view/data/201905/zastosowanie-zasobnikow-rys1.jpg)
![Tab. 1. Rodzaje zasobników energii oraz ich charakterystyka (opracowano na podstawie [1, 2, 3])](https://www.elektro.info.pl/media/cache/typical_view/data/201905/zastosowanie-zasobnikow-tab1.jpg)
