Problem magazynowania zielonej energii

Problem magazynowania zielonej energii

hejto.pl
#biochemia #oze #energetyka

Natknąłem się ostatnio na artykuł odnośnie OZE https://fpg24.pl/w-swieta-moglo-nam-zabraknac-pradu/
tl;dr Autor słusznie w moim mniemaniu zauważył że możemy nabudować i tysionc miljonuw wiatraków i innych OZE a i tak konwencjonalne elektrownie cieplne będą konieczne w miksie elektrycznym z prostej przyczyny: nie da się "poprosić" przyrody żeby w okresie zwiększonego zapotrzebowania na energię elektryczną "powiała sobie" i pokręciła nam wiatrakami.

Problemem jest od samego początku magazynowanie tej energii żeby można było nadprodukcję gdzieś upchnąć na chude czasy.

No i tak wracałem se z urlopu, autostrada, tempomat na 110 i kminię. I wykminiłem a potem okazało się że dwóch żabojadów ogarnęło ten sam pomysł 126 lat wcześniej.

Przedstawiam państwu: https://en.wikipedia.org/wiki/Sabatier_reaction

W skrócie: z pozyskanego z elektrolizy wodoru, odrobiny ciepła (400 stC), dwutlenku węgla i katalizatora pod ciśnieniem otrzymujemy metan, wodę i CO2.

Metan można pocisnąć do istniejącej sieci albo zmagazynować o rzędy wielkości łatwiej niż czysty wodór (ze względu na rozmiar cząsteczki). CO2 możnaby odzyskiwać ze spalin gazowych/ węglowych elektrowni cieplnych; mamy też CO2 jako produkt reakcji więc zmniejsza to zapotzebowanie na ten surowiec. Podobnie z wodą.

Oczywiście w całym toku rozumowania pomijam koszt energetyczny takiego przedsięwzięcia bo zakładam że korzystamy w 100% z OZE więc energia jest za friko i nawet najbardziej chujowy proces pozwalający zmagazynować 1% enegii z OZE to wciąż 1% który możemy wykorzystać kiedy tylko nam się żywnie podoba.

Są na pewno na sali mądrzejsi odemnie więc powiedzcie mi dlaczego UE kładzie taki nacisk na "zieloną energię" a o rozwiązaniach które działają w momencie kiedy piszę te słowa (https://www.powermag.com/windgas-falkenhagen-pioneering-green-gas-production/) ani audio, ani video?

Komentarze (16)

maximilianan

@mike-litoris obecnie stosuje się elektrownie szczytowo pompowe, za to metody chemiczne są póki co drogie. Druga sprawa, że magazynowanie energii w gazie to słaby biznes choćby na ogromną objętość, a sam gaz może spontanicznie reagować. Dodatkowym utrudnieniem jest dostęp do wodoru, który trzeba pozyskiwać na miejscu bo się go nie da sensownie składować.

mike-litoris

@maximilianan ESP nie wszedzie da sie zbudowac (potrzeba cholernie wielkiego rezerwuaru wodnego i kolejnego, pustego nizej bedacego w stanie przyjac "zuzyta" wode), dodatkowo pojemnosc takiego akumulatora jest smiesznie mala w horyzoncie dlugoterminowym.


> magazynowanie energii w gazie to słaby biznes choćby na ogromną objętość


przeciez mozna go sprezyc lub oddac do sieci o czym pisalem. Wydaje mi sietez ze latwiej zbudowac jest ogromny i szczelny pojemnik na metan niz na wodor.


> dostęp do wodoru, który trzeba pozyskiwać na miejscu


elektroliza do ktorej potrzebujesz jedynie wody.

maximilianan

@mike-litoris problem w tym, że tą metodą wciąż produkujemy gazy cieplarniane, w tym sęk.

mike-litoris

@maximilianan sluszna uwaga. Nadal co2 jest wykorzystywany w przemysle (https://www.pgi.gov.pl/geotermia/przydatne/inne-wykorzystanie/9445-produkcja-ciekego-dwutlenku-wgla-w-polsce.html), zmniejszając produkcję tą metodą możnaby zbilansować to co wyprodukuje magazynowanie OZE.

Wychodzę z założenia że przy darmowej nieskończonej energii nawet tak niewydajne procesy jak wytrącanie CO2 z powietrza są opłacalne.


byc moze za duzo gram we Factorio

maximilianan

@mike-litoris ano CO2 jest dostępny, dlatego nie chcemy go ładować więcej do atmosfery

Marchew

@mike-litoris @maximilianan

Bazą systemie elektroenergetycznym muszą być elektrownie zawodowe, czyli takie których moc jest w przybliżeniu i uproszczeniu dostępna zawsze na żądanie. Tak więc jeśli w okresie zimowym kiedy pobór największy, kiedy też słońce nie świeci a wiatr nie wieje muszą one zaspokoić pełne zapotrzebowanie odbiorców. OZE jest kapryśne, uzależnione od czynników zewnętrznych. Ale mimo wszystko warto w to OZE inwestować. W okresach "korzystnych dla OZE", to może generować istotną część energii. Pozwala to w bilansie rocznym, znacznie zredukować ilość wytwarzanego CO2. Problemem jest natomiast fakt, że wciąż zarówno my jak i wiele europejskich państw pcha się w węgiel, tak, jest prosty w obsłudze... Przydałoby się trochę atomu, aby w okresach niekorzystnych dla OZE produkować z rozszczepienia zamiast spalania węgla. Ale co tam, to droga inwestycja, rządy niechętnie do niej podchodzą.


Co do magazynów energii, nie jestem pewien czy obecnie jest tak duża nadwyżka produkcji z OZE aby było "co" magazynować. Przy dobrych warunkach dla OZE, produkcja z węgla jest mocno ograniczana. Może jest tutaj jakiś ekspert który zna dokładne dane?


Gdyby magazynowanie było na chwilę obecną opłacalne, na pewno poszłyby duże dotacje, można by przytulić grube pieniądze na tym biznesie. Brak takich inwestycji najprawdopodobniej oznacza że może to być nieopłacalne z powodu braku nadwyżki mocy z OZE.


Co do szczytowo pompowych. Nie jestem pewien czy to jest tradycyjny magazyn, czy może bardziej "chwilowa regulacja".

pieskov

Najwyższa średnia prędkość wiatru w Polsce występuje zimą (ale też wtedy występują największe wahania) a najniższą latem co oznacza, że dobrze się uzupełnia z fotowoltaiką. Druga sprawa to w Polsce jedyna sensowna lokalizacja dla wiatraków to Bałtyk a to zupełnie inne warunki (oraz rozmiar turbin). Przyrost mocy produkcyjnych magazynów lifepo4 jest znaczny a na horyzoncie są baterie sodowe które w perspektywie kilku lat będą od nich tańsze. No i przy okazji nie będą "zabierać" litu z przemysłu motoryzacyjnego. Wydaje mi się że w perspektywie 15 lat (a to najkrótszy realny termin ukończenia pierwszej polskiej ej) OZE może stać się wystarczająco stabilne i tanie

100mph

@Marchew W tym roku już kilkukrotnie produkcja energii z OZE przekraczała zapotrzebowanie SEE. Ostatnio w święta wygaszano produkcję farm wiatrowych. W przeciągu najbliższych 2 lat moc zainstalowana w OZE wzrośnie dwukrotnie, a to oznacza, że tego typu sytuacje staną się codziennością. Banki energii już są, tzn. pojawiają się. Zarabiają na dobowej zmianie ceny energii. Niemniej duża ilość OZE przyłączanego do sieci wymusi na wytwórcach budowę banków energii bo bez tego typu instalacji i współpracy z istniejącymi OZE niemożliwa i nieopłacalna będzie sprzedaż energii do sieci w momencie największej produkcji. Na klientach indywidualnych tj. tzw. prosumentach montaż banków energii wymusi zakaz montażu piecy gazowych, a w zasadzie nakaz montażu pomp ciepła, a także zmieniające się warunki netbillingu, które dążą do zmiany rozliczeń na dynamiczne ceny energii i kto wie, być może nawet dopłacanie do eksportu energii do SEE w momencie nadpodaży.

Nadmienię tylko bo lubię ***** ***, że obecne zamrażanie cen energii dla gospodarstw domowych to najgorsze co można zrobić bo praktycznie likwiduje taryfowanie i czyni nieopłacalnymi pompy ciepła.

100mph

@Marchew No i dodam, że jeżeli wizjonersko spojrzymy na całość w postaci OZE + EJ + banki energii stałe + elektromobilność mogąca być bankiem energii + pompy ciepła to wygląda to całkiem obiecująco choć wymaga gigantycznych nakładów inwestycyjnych, a więc i minimum kilku dekad. Można to nawet porównać do rewolucji przemysłowej bo to całkowity przeskok technologiczny do epoki, jaką dotychczas mogliśmy oglądać w filmach sci-fi.

100mph

@pieskov W kwestii litu to Ci podpowiem, że przemysł motoryzacyjny zabiera go z medycyny

jg14

@100mph nic z tego, a w zasadzie gunwo prawda z tym miksem pv + magazyn + pompa + auto


Mam PV w prosumencie, na starcie jestem w dupie względem net meteringu, bo nie odbiorę sobie tych kWh wyprodukowanych w lecie, aby w zimie pompa z tego chodzila. Prosument jest tak doskonalne zaprojektowany, żeby energetyka niewiele straciła - i tak muszę płacić za energię przesłaną w zimę dodatkowo, dystrybucji nie da się pokryć z nadwyżki z tego "zysku" w lecie. Płacę w skali roku 1/3 rachunku bez PV, sąsiad w net meteringu ma prąd za darmo cały rok.


Mam instalację odpowiadającą rocznemu zużyciu o mocy ~6kWp, ta instalacja tylko przez kilka dni czerwca wyprodukuje tyle prądu, aby naładować do pełna auto elektryczne z aku 50kWh. W teorii mogę rozbudować instalację pod auto, ale hej, patrz niżej:


Teraz najlepsze, same pv w okolicy, więc w lato napięcie cały czas na granicy ' 253V, a w nocy ~209. Teraz w zimie widać kiedy na dzielni sąsiadom się odpalają pompy, zanotowałem rekord - 195V. Energetyka oczywiście reaguje, już po kilku dniach przestawią odczep na trafo, żeby tak nisko nie spadało, ale nie daj Boże jak słońce w dzień zaświeci, bo wtedy wchodzimy w górną granicę dopuszczalnego napięcia w sieci


Reasumując - w oze prywatnie już się średnio opłaca pchać, jeśli już, to myślę, że najsensowniejszy jest offgrid, duża bateria z auta (diy, turbo ryzyko pożaru) i doładowywanie się z sieci tylko w zimie kiedy nie ma z czego brać, ale to mega ryzyko z uwagi na baterie, komercyjne z gwarancją kosztują absurdalne kwoty. Z drugiej strony przez analogię - czy mając auto w spalinie stawiasz sobie na działce baniak 1000l na paliwo?

100mph

@jg14 widzisz bo cały problem polega na tym, że ktoś kiedyś wmówił prosumentom, że sieć energetyczna to studnia bez dna i można ją traktować jak magazyn energii, a tak nie jest to wynikało z wielu czynników - zachęcenia do montażu by wypełnić zobowiązania ilości OZE i rozpowszechnienia instalacji ale to już nie wróci obecnie każdy prosument powinien zacząć zdawać sobie sprawę, że fotowoltaika na dachu ma zaspokajać tylko jego potrzeby przy korzystnych warunkach nasłonecznienia i nawet jeśli w sieci masz 253V to w momencie podłączenia dużego odbiornika w instalacji pojawi się spadek napięcia, który spowoduje, że na zaciskach inwertera będzie niższe napięcie niż owe 253V i zacznie on produkować energię na potrzeby własne

im bardziej zbliżamy się do cen chwilowych energii tym bardziej system jest bardziej sprawiedliwy - dlaczego bowiem spółka dystrybucyjna ma od Ciebie kupować energię w momencie, kiedy jest jest aż za dużo i na rynku energii kosztuje grosze i oddawać Ci ją w momencie, kiedy pracują drogie źródła energii za drobną opłatą? taki system rozliczeń dobija spółki energetyczne i powoduje konieczność wprowadzania bzdurnych opłat do rachunków, co kończy się tym, że na magazynowanie Twojej produkcji zrzucają się inni odbiorcy

jg14

@100mph za prąd rozumiem ze płacę z mojego, ale nie mogę przyjąć dlaczego nie mogę ze swojego depozytu zaplacic za dystrybucję...

biedne spółki na pewno sobie nie poradzą bez moich pieniędzy

w blokach nie ma pv i jest komu zapłacić z okładem.


tak mnie czasem zastanawia co się stało przez te kilka lat - ludzie zeszli z kilowatowych żyrandoli na bieda Ledy, które są droższe i psują się znacznie częściej niż deklaracje producenta, ale sumarycznie ciągną w świetle 1/10 prądu, a spółkom ciągle źle


No i nie zgodzę się z ostatnią tezą o płaceniu za magazynowanie tego co wyprodukowałem - ja to widzę tak, że moja produkcja dzienna to kilka szufel węgla które zostają na hałdzie i które właśnie teraz chciałbym za friko odebrać - węglowy odroczony magazyn energii

dsol17

@mike-litoris


  1. co tu oczekujesz od ideologicznych świrów z UE racjonalności.

  2. gaz naturalny jest tańszy od syntetycznego więc po co. Składowanie gazu wcale takie piękne nie jest.

  3. pomysł nie jest całkiem bezsensowny - raczej trzeba iść w cukry lub alkohole ze sztuczną fotosyntezą,problem tylko w tym,że ta jest zacofana.

  4. pitolenie o stabilnym i tanim OZE to pitolenie.Stabilne to ono długo nie będzie bo przecież klimat się nie dostosuje do ludzkich potrzeb energetycznych. Tanie ? Ziemie rzadkie są rzadkie więc z wydajnymi panelami jest problem a w wiatraczki to sobie możesz podmuchać.

  5. "Banki energii" to inna nazwa na akumulatory/baterie wielokrotnego użytku (wiadomo o co chodzi). A jaki jest problem z akumulatorami i bateriami ?

  6. To czego ci nie powie @100mph o pompach ciepła to to,że realnie trzeba wymienić całą sieć ciepłowniczą albo i robić odwiert żeby to miało sens,bo inaczej to pompa ciepła będzie w gruncie rzeczy "ekologicznym" kamuflażem dla grzałki elektrycznej.

  7. Co jest szczególnie skandaliczne starsze pompy ciepła wykorzystują często fluorowane gazy cieplarniane - takie to ekologiczne,że w razie wycieku z deszczu pod rynnę. A te nowsze na propan - przecież propan wcale nie jest lepszy od metanu.

100mph

@dsol17 ad. 6. - nie musze bo Ty to napisales, dodaj do tego jeszcze, ze w skandynawii maja nawet problemy z gruntowymi pompami ciepla bo przy duzym ich zageszczeniu wychladzaja zrodlo gruntowe i tez jest bryndza i trzeba dogrzewac grzalkami

dsol17

nie musze bo Ty to napisales

@100mph  no to cała przyjemność po mojej stronie

Zaloguj się aby komentować