Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Miejski Magazyn Energii Elektrycznej Matthias Rehm Ambasada Republiki Federalnej Niemiec Warszawa, 12 maja 2016.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Miejski Magazyn Energii Elektrycznej Matthias Rehm Ambasada Republiki Federalnej Niemiec Warszawa, 12 maja 2016."— Zapis prezentacji:

1 Miejski Magazyn Energii Elektrycznej Matthias Rehm Ambasada Republiki Federalnej Niemiec Warszawa, 12 maja 2016

2 „Energiewende” w Niemczech Emisja CO2 względem 1990: 2020 o 40 % a 2050 o %Emisja CO2 względem 1990: 2020 o 40 % a 2050 o % Udział OZE w energii elektrycznej: 2020 na 35 % a 2050 na 80 %Udział OZE w energii elektrycznej: 2020 na 35 % a 2050 na 80 % Redukcja zużycia energii końcowej względem 1990 r. do roku 2050 w ciepłownictwie o 80 % w transporcie o 40 %.Redukcja zużycia energii końcowej względem 1990 r. do roku 2050 w ciepłownictwie o 80 % w transporcie o 40 %.

3 Dawniej: Stabilna Produkcja Energii a zmienny odbiór Energii W Przyszłości: Zmienna Produkcja i zmienny odbiór Energii Synchronizacja Sektorów energetyki Potrzeba Zwiększenia Elastyczności: Rozbudowa Sieci Energetycznych miedzy regionami i krajami (Interkonnektory),Rozbudowa Sieci Energetycznych miedzy regionami i krajami (Interkonnektory), Zarządzanie Popytem (DSM)Zarządzanie Popytem (DSM) Synchronizacja międzysektorowa (Power-to-X)Synchronizacja międzysektorowa (Power-to-X) Magazyny Energii.Magazyny Energii.

4 Energia Elektryczna z instalacji PV i Wiatraków Ciepłownictwo Magazyny termiczneMagazyny termiczne Pompy ciepłaPompy ciepła Transport Baterie i Magazyny elektryczne i elektrochemiczeBaterie i Magazyny elektryczne i elektrochemicze Paliwa elektrycznePaliwa elektryczne Synchronizacja Sektorów energetyki Wyzwanie i Szansa Cel Synchronizacji: dopasowanie produkcji do konsumpcji; działa w obu kierunkach. Ważnym elementem są Magazyny Energii

5 Co to jest Magazyn Energii? Rodzaje Magazynów Energii według zasady działania Elektryczne Kondensatory Cewki Chemiczne/Elektrochemiczne PtG Power-to-Gas (Wodór, Metan) PtL Power to Liquid (paliwa płynne) PtC Power-to-Chemicals (podstawowe produkty chemiczne) Baterie (Lit, Ołów, Natrium, Redox-Flow etc.) Mechaniczne Pompowo-Szczytowe (grawitacja) Sprzężone Powietrze (CAES) Sprężyna (energia potencjalna) Koło zamachowe (energia kinetyczna) Termiczne Power-to-Heat Ciekłe powietrze lub azot Zasobnik cieplny (np. gorące cegły) Eutektyka (materiały zmiennofazowe)

6 Sektorowe i międzysektorowe Magazyny Energii Energia elektryczna magazyn prądu Transport magazyn paliw ciekłych Gaz magazyn gazu Ciepło magazyn ciepła Power-to-Heat Power-to-Gas magazyn prądu Power-to-Gas magazyn ciepła Power-to-Gas paliwo elektryczne Elektromobility Power-to-Liquid paliwo elektryczne

7 O jakie Ilości chodzi? Dziś elektrownie na całym świecie produkują GWh/h. Aby zmagazynować całą energię elektryczną przez 12 godzin nocnych kiedy nie działa PV, trzeba by było magazynować ok GWh. Zdolność Niemców do zmagazynowania energii w elektrowniach szczytowo-pompowych wyniesie zaledwie 40 GWh.

8 Cytat Cytat Dr. Gunter Ebert Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems we Freiburgu: „ Wodór i metan, to jedyne opcje dla wielkowymiarowe długoczasowe magazynowanie. Baterie mogą przez krótki czas dostarczyć pojemności rzędu do 50 GWh, podobno jak magazyny pompowo-szczytowe, ale my potrzebujemy o wiele większą pojemność długookresowego magazynowania do ok. 70 TWh. To będzie możliwe tylko poprzez wodór i metan.”

9 Czy rozbudować siec czy magazyny energii? Zadanie Sieci : Synchronizacja w przestrzeni. Zadanie Magazynów : Synchronizacja w czasie. Wyjątek: Power-to-Gas umożliwia zarówno przesunięcie czasowe jak i przestrzenne między wytwarzaniem i zużywaniem energii magazynowanej.

10 Przykład: Elektrociepłownia Kogeneracyjna Często produkcja zorientowana o ciepło. Wtedy nadpodaż OZE powoduje nadmiar prądu. Przy orientacji o prąd istnieje ryzyko, że w pewnych momentach brakuje ciepła. Stosując magazyn ciepła, produkcja prądu odbywa się według potrzeby sieci elektrycznej, a zużycie nadmiaru ciepła jest przesunięte w czasie.

11 Charakterystyczne Cechy Magazynów Energii Magazyny Elektryczne (Kondensatory, Cewki Indukcyjne) mała pojemność magazynowania, krótki czas wyładowania, nadają się do wyrównanie krótkich wahań w sieciach elektrycznych. Chemiczne/Elektrochemiczne

12 Magazyny Mechaniczne (pompowo-szczytowe, sprzężone powietrze, koło zamachowe) magazyny na zasadzie koła zamachowego służą do wyrównania wahań w zakresie milisekundowym i sekundowym, elektrownie pompowo-szczytowe i CAES wyrównują różnice między wytwarzaniem i pobytem w zakresie godzinowym i dziennym.

13 Magazynowanie Termiczne I Liquid Air Energy Storage (LAES) Dłuższy okres zmagazynowania Dłuższy czas wyładowania

14 Magazynowanie Termiczne II Hydrogen Energy Storage (PHES) Wielka elastyczność i długi czas zmagazynowania, Możliwość bezpośredniego wprowadzania do sieci gazowej, Szeroki wachlarz możliwych zastosowań,

15 Pierwszy projekt pilotażowy Power-to-Gas firmy Thüga w Niemczech Czas projektu: Partnerzy Projektu: 13 Spółki Grupy Thüga Koszt Inwestycji: ok. 1,5 mio EUR Technologia: PEM (Protonen-Austausch-Membran), Technologia ITM Power Wp: 320 kW Wytwarzanie: ok. 60 m 3 H 2 /h odpowiada ok m³ wzbogacony o H 2 gaz ziemny Wprowadzanie: 2 % H 2 z ciśnieniem 3,5 bar do sieci

16 Przykład: Gaz w domowej elektrowni kogeneracyjnej Dachs InnoGen firmy SenerTec Ogniwo Paliwowe generują prąd i ciepło z reakcji utleniania dostarczanego gazu: zimne spalanie np. metan lub wodór. Spaliny to wyłącznie para wodna. Dane techniczne Moc elektryczna700 W Moc cieplna960 W Paliwo Gaz ziemny Wydajność el. > 35 % Wydajność ciepl. 56 % Ogniwo paliwowe PEM

17 Magazyny Chemiczne/Elektrochemiczne Baterie i Akumulatory Lithium Ion (LI-ION) Batteries Największą na świecie „Elektrownię Magazynową” budowała w 2014 roku chińska firma BYD Company Limited koło Hongkongu z pojemnością 40 MWh i mocą maksymalną 20 MW. Zużycie energii elektrycznej Warszawy na dobę wynosi ok MWh.

18 Redox Flow Batteries Magazyny Chemiczne/Elektrochemiczne Baterie i Akumulatory Iron- Chromium (ICB) Flow Batteries Vanadium Redox (VRB) Flow Batteries Zinc-Bromine (ZNBR) Flow Batteries (100 kW do 5 MW) „… multi megawatt energy storage solutions using – and I have no idea what this is – vanadium redox fuel cells. That’s one of the coolest things I ever said out loud” Barack Obama

19 Aktualnie w Niemczech zainstalowano ok magazynów energii, co odpowiada ok. 30 do 40 MW. Prace badawcze i naukowo-techniczne przeprowadza szereg instytucji naukowych, np.: Fraunhofer Institut für Chemische Technologie ICT Agora Energiewende Fa. Enertag Thüga AG

20 Co będzie? Wydaje się, że największe znaczenie będą mieli rozwiązania powiązujące sektor elektryczny i sektor ciepłownictwa w postaci magazynów ciepła: Stosunkowo niskie koszty,Stosunkowo niskie koszty, Możliwość prądozorientowanej kogeneracji,Możliwość prądozorientowanej kogeneracji, Większa elastyczność tej formy wytwarzania,Większa elastyczność tej formy wytwarzania, Redukcja instalacji typu „must-run”,Redukcja instalacji typu „must-run”, Możliwość przeniesienia fluktuacja z sektora elektrycznego do ciepłownictwa.Możliwość przeniesienia fluktuacja z sektora elektrycznego do ciepłownictwa.

21 Dziękuję za uwagę! Matthias Rehm Ambasada Republiki Federalnej Niemiec Warszawa tel fax


Pobierz ppt "Miejski Magazyn Energii Elektrycznej Matthias Rehm Ambasada Republiki Federalnej Niemiec Warszawa, 12 maja 2016."

Podobne prezentacje


Reklamy Google