Marea provocare a viitorului nu va consta in sursele de generare a energiei cat mai ales in posibilitatea stocarii ei.

Nici carbunele, nici gazele si energie nucleara nu vor rezolva criza energetica prin care trece lumea in ziua de astazi. Europa crede in regenerabile si hidrogen dar fara solutii de stocare blocam intregul sistem energetic. S-au dezvoltat tehnologii in ultimii ani care reduc costurile de implementare a unor parcuri regenerabile (vant sau eolian) la jumatate de pret fata de perioada de debut si la performante mult mai ridicate. Nu s-a facut nimic insa, sau s-a facut prea putin, pe segmentul de stocare de energie. Cerealele, carnea si orice alt bun de larg consum pot fi stocate si scoase la vanzare atunci cand piata o cere. Cum ar fi ca si energia electrica si gazele naturale sa intre in aceasta ecuatie a cererii si ofertei specifica fiecarei marfi. Despre energie se spune ca nu este o marfa, este un sistem. Gresit, energia a devenit o marfa si cine o poseda este invingator categoric. Romania importa de doi ani energie electrica aproape sistematic, in conditiile in care inainte era un exportator net. Cand bate vantul trecem in faza de export, pentru cateva ceasuri sau cel mult o zi doua. Cum ar fi ca acest exces de energie generat de vant sa poata fi stocat pentru ca mai apoi sa fie utilizat atunci cand avem deficit. Cum s-ar putea echilibra sistemul energetic national daca am avea macar minimul de stocare?

Daca este adevarat ca “stau pe teava” investitii de peste 10.000 MW in energie regenerabila atunci inseamna ca avem o problema majora cu sistemul. Gazele si carbunele asigura in momentul de fata echilibrul, dar multa vreme nu ne mai putem baza pe aceste resurse. Si atunci, de ce nimeni nu anticipeaza rolul stocarii energiei prin toate modalitatile ei?

Tocmai de aceea publicatia Energy-Center.ro este un deschizator de drum in acest domeniu si prin conferinta pe care o vom organiza in 14 aprilie vom incerca sa aducem in atentia autoritatilor rolul extrem de important al stocarii de energie. Deschidem un drum, facem o provocare pentru ca anticipam viitorul. Iata ce scriam inca din primavera anului trecut.

Nu este usor pentru nici o tara din lume, cu atat mai mult pentru tarile dezvoltate economic, sa renunte la aprovizionarea cu resurse energetice din Rusia. Cu atat mai dificila devine reducerea dependentei de aceasta sursa cu cat ambitiile de decarbonizare a economiei au luat un avant care a scapat putin de sub control.

Sistemele de stocare a energiei iti permit sa inmagazinezi electricitate sau caldura atunci cand este ușor disponibila și in exces, de obicei dintr-un sistem de energie regenerabila, și sa o economisești pana cand iti va fi utila.

De ce este importanta stocarea energiei?

In 2016 a fost semnat Acordul de la Paris de catre 195 de state responsabile pentru 99,75% din emisiile globale de gaze cu efect de sera. Acestea s-au angajat sa mentina creșterea temperaturii medii globale in acest secol „cu mult sub” 2°C peste nivelurile preindustriale, urmarind sa limiteze aceasta creștere la 1,5°C. UE și-a stabilit tinte și obiective de reducere a emisiilor sale de gaze cu efect de sera.

Energia și schimbarile climatice au o legatura directa. Contracararea amenintarii reprezentate de schimbarile climatice impune o renuntare radicala la sistemul energetic actual dependent de combustibili fosili. 79% din emisiile de gaze cu efect de sera din UE sunt generate de productia de energie și utilizarea acesteia, cea mai mare parte a emisiilor provenind din furnizarea de energie și din transporturi. Pentru a atinge tintele și obiectivele in materie de emisii de gaze cu efect de sera, aceste sectoare trebuie sa utilizeze intr-o masura tot mai mare și noile tehnologii și energiile regenerabile.

Pentru a sprijini tranzitia catre un sector al aprovizionarii cu energie cu emisii reduse de carbon, UE a stabilit tinte privind ponderea energiei din surse regenerabile in consumul final de energie, și anume 32% pana in anul 2030. Aceasta include energia din surse regenerabile utilizata pentru producerea de energie electrica, pentru incalzire și racire, precum și pentru transporturi. Directiva UE din 2009 privind energia din surse regenerabile impune de asemenea statelor membre sa dezvolte instalatii de stocare pentru a stabiliza sistemul electroenergetic pe masura ce acesta primește mai multa energie din surse regenerabile

Intre anii 2004 și 2017, ponderea consumului final brut de energie electrica din surse regenerabile a crescut in UE de la 14% la 31%. Aceasta pondere era de 72% in Austria, dar sub 15% in șapte state membre. Peste doua treimi din energia electrica din surse regenerabile a UE provine din energie hidroelectrica (35%) și eoliana (34%).

Luand in considerare faptul ca productia suplimentara de energie electrica din surse regenerabile ar putea proveni din surse variabile de energie solara și eoliana, acest obiectiv ar trebui sa genereze o cerere suplimentara pentru stocarea de energie.

Tehnologii de stocare a energiei

Pot fi utilizate pentru aplicatiile in retea sau in domeniul transporturilor.

Aplicatii in reteaua electrica

Potrivit estimarilor Comisiei Europene, pentru a-și atinge obiectivele climatice pentru anul 2050, ar putea fi necesar ca UE sa iși majoreze de pana la șase ori capacitatea de stocare a energiei.

Pentru reteaua electrica din UE, acumularea de hidroenergie prin pompare este cea mai frecventa tehnologie de stocare a energiei electrice, reprezentand 88% din capacitatea de stocare instalata. Acesta este utilizata atat pentru stocarea zilnica, cat și pentru stocarea sezoniera.

Bateriile inmagazineaza energie electrica in forma chimica și convertesc energia respectiva in electricitate. O baterie are de obicei trei parti: doi electrozi și un electrolit intre acestea. Atunci cand o baterie incarcata este conectata la un circuit, ionii incarcati circula intre electrozi prin electrolit. Acest transfer de sarcini genereaza energie electrica in circuit. Bateriile pot fi utilizate pentru stocarea energiei pe termen scurt, timp de mai multe ore sau zile, de exemplu pentru deplasarea varfului cererii zilnice. Atunci cand sunt incarcate, bateriile nu iși pot insa mentine sarcina timp de mai multe saptamani sau luni fara pierderi importante. Multe tipuri de baterii, precum bateriile plumb-acid și cele litiu-ion, sunt comercializate. Noi versiuni ale acestor tehnologii sunt in curs de dezvoltare. Cercetatorii lucreaza la alternative, cum ar fi bateriile cu litiu cu electrolit solid.

Aplicatii in domeniul transporturilor

Pe langa biocarburanti, carburantii regenerabili precum energia electrica din surse regenerabile, hidrogenul regenerabil și gazul natural sintetic pot reduce emisiile de gaze cu efect de sera din sectorul transporturilor. Extinderea parcului de vehicule care utilizeaza astfel de carburanti este in prezent limitata, printre altele, de costul lor, de autonomia redusa a acestor vehicule și de lipsa infrastructurii de reincarcare.

In mod uzual, vehiculele electrice și hibride stocheaza energie in baterii litiu-ion. La sfarșitul anului 2018 acestea reprezentau 0,4% din totalul vehiculelor rutiere din UE. Vehiculele electrice constituie in prezent aproximativ 1% din parcul de vehicule la nivel mondial. Potrivit previziunilor unor intreprinderi private, aceasta cifra ar putea ajunge la 20% pana in 2030.

Hidrogenul produs din surse regenerabile poate de asemenea alimenta pile de combustie in autoturisme și in alte vehicule, care pot fi astfel reincarcate in cateva minute. Hidrogenul poate fi convertit in gaz natural sintetic, care ar putea de asemenea sa alimenteze avioane și nave, insa productia de hidrogen trebuie sa depașeasca actualele provocari in materie de costuri.

In Romania exista unitati de stocare a energiei conectate atat la un parc eolian cat și la unul fotovoltaic. Fiecare unitate are capacitatea de 1MW.

In ambele cazuri, in momentul in care energia este produsa in exces, sistemul incarca acumulatorul, iar atunci cand productia este sub nivelul minim anticipat, energia stocata in acumulator este cea furnizata catre consumatori.

Poti gasi pe piata baterii solare de la cateva sute de lei, pe care le poti folosi in calatorii spre exemplu pentru incarcarea telefonului, pana la cateva mii de euro, cele de capacitate mare, utilizate pentru consumul casnic de zi cu zi.

In ceea ce privește stocarea energiei termice și a apei calde, trebuie sa alegi un acumulator in functie de dimensiunea spatiului in care va fi montat și de tipul de cazan instalat. In linii mari, un vas de acumulare de 1000 de litri este suficient pentru o locuinta de pana la 150 m².

Pretul pentru un astfel de vas de acumulare pleaca de la 3.000 lei.

Aceste acumulatoare pot fi cuplate la sisteme de incalzire care utilizeaza o sursa termica cu functionare tipic discontinua, insa functioneaza și cu cazane de combustibil solid, pompe de caldura sau instalatii solare.

Pentru toate sistemele de stocare a energiei, discuta cu mai multi instalatori/firme specializate pentru diferite abordari, optiuni de sisteme și cotatii de pret.

Este recomandat sa faci revizia tehnologiei de stocare a energiei odata cu cea a sistemului de incalzire.