Płynne powietrze jako magazyn energii – nowy model MIT
Zespół naukowców z Massachusetts Institute of Technology (MIT) oraz Norweskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii (NTNU) opracował model wskazujący, że magazynowanie energii w postaci płynnego powietrza (LAES – Liquid Air Energy Storage) może być najtańszą metodą długoterminowego przechowywania energii w systemach energetycznych opartych na odnawialnych źródłach energii.
Nowe wyzwania dla energetyki odnawialnej
Rozwój odnawialnych źródeł energii (OZE), takich jak wiatr i słońce, wymaga skutecznych metod magazynowania energii, aby zapewnić jej dostępność w momentach niedoboru. Tradycyjne metody, takie jak elektrownie szczytowo-pompowe czy baterie litowo-jonowe, mają swoje ograniczenia – od barier geograficznych po wysokie koszty przechowywania energii przez dłuższy czas.
Nowa analiza przeprowadzona przez MIT i NTNU koncentruje się na technologii LAES, która może oferować długoterminowe przechowywanie energii w sposób czysty, skalowalny i ekonomicznie opłacalny.
Jak działa system LAES?
Technologia magazynowania energii w postaci płynnego powietrza obejmuje trzy etapy:
- Ładowanie – powietrze jest zasysane, oczyszczane i schładzane do temperatury kriogenicznej, aż stanie się cieczą. Proces ten zużywa energię elektryczną, którą system pobiera w czasie nadwyżek produkcji.
- Przechowywanie – skroplone powietrze jest magazynowane w izolowanych zbiornikach w temperaturze poniżej -190°C.
- Rozładowanie – w momencie zapotrzebowania na energię, płynne powietrze jest podgrzewane i rozprężane, co napędza turbiny generujące energię elektryczną.
System LAES może być budowany niemal wszędzie, w przeciwieństwie do elektrowni szczytowo-pompowych, które wymagają odpowiednich warunków geograficznych.
Opłacalność LAES w zdekarbonizowanych sieciach energetycznych
Model opracowany przez MIT pozwala analizować ekonomiczną opłacalność LAES w różnych scenariuszach transformacji energetycznej do 2050 roku. Wykorzystuje on dane z amerykańskiego National Renewable Energy Laboratory (NREL), uwzględniając m.in. prognozy kosztów energii, popytu oraz planowane inwestycje w infrastrukturę.
Główne wnioski płynące z badań:
- LAES może być opłacalne w niektórych regionach USA, zwłaszcza w scenariuszu pełnej dekarbonizacji do 2035 roku.
- Współczynniki zwrotu z inwestycji są bardziej korzystne dla systemów o tygodniowej zdolności magazynowania niż dla tych, które przechowują energię przez miesiąc.
- Subwencje na inwestycje kapitałowe mogłyby uczynić LAES ekonomicznie opłacalnym na szeroką skalę, nawet w mniej agresywnych scenariuszach dekarbonizacji.
Porównanie kosztów z innymi metodami magazynowania
Jednym z kluczowych wskaźników ekonomicznych dla technologii magazynowania energii jest jej levelized cost of storage (LCOS), czyli uśredniony koszt przechowywania każdej jednostki energii w czasie trwania projektu. Dla LAES wynosi on około 60 USD/MWh, co czyni go:
- trzykrotnie tańszym niż magazyny litowo-jonowe,
- o połowę tańszym niż elektrownie szczytowo-pompowe.
Wyniki te sugerują, że choć LAES może obecnie nie być jeszcze atrakcyjne dla inwestorów, w przyszłości może stać się kluczową technologią dla zrównoważonej transformacji energetycznej.
Co dalej?
Shaylin A. Cetegen, doktorantka MIT i główna autorka badania, podkreśla:
„Chociaż LAES nie jest jeszcze powszechnie stosowane, rosnące potrzeby magazynowania energii mogą sprawić, że stanie się ono jedną z najbardziej opłacalnych technologii w przyszłości.”
Źródło: MIT Energy Initiative (MITEI)
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
Instalacja fundamentu dla największej farmy wiatrowej ScottishPower
Rozpoczęła się budowa morskiej farmy wiatrowej East Anglia THREE o mocy 1,4 GW. Pierwszy fundament – największy w Europie zainstalowany z wykorzystaniem jack-up vessel – właśnie trafił na dno Morza Północnego.
Technique Solaire buduje aż 341 instalacji PV w Europie za 302 mln euro
Francuska firma, Technique Solaire ogłosiła pozyskanie rekordowych w swojej historii środków w wysokości 302 mln euro. Posłużą one do realizacji 341 projektów fotowoltaicznych w trzech krajach Europy o łącznej mocy 240 MWp. Spółka kontynuuje dynamiczną ekspansję, równocześnie wspierając fundusz Synergie Renouvelable.
Magazyn energii spłonął po 2 tygodniach. Znamy winnego pożaru w Niemczech
W Neuenhaus w Dolnej Saksonii doszło do pożaru domu jednorodzinnego z powodu zapłonu przydomowego magazynu energii. Choć początkowo podejrzewano baterie litowo-żelazowo-fosforanowe, producent wykluczył je jako źródło ognia. Winę poniosło połączenie kilku usterek technicznych.
ORLEN na EKG 2025: gaz filarem bezpieczeństwa energetycznego Polski
ORLEN zapowiada inwestycje rzędu 380 mld zł w polską energetykę do 2035 roku. Kluczową rolę w transformacji ma odegrać gaz, który – według prezesa koncernu Ireneusza Fąfary – będzie gwarantem bezpieczeństwa energetycznego państwa przynajmniej do 2050 roku.
WindEurope: farmy wiatrowe będą wspierać służby w działaniach obronnych
Rosnące zagrożenie atakami fizycznymi i cybernetycznymi na infrastrukturę energetyczną skłania Europę do działania. WindEurope podejmuje nowe współprace, by wzmocnić ochronę turbin wiatrowych. W grę wchodzi m.in. integracja systemów obronnych i energetycznych oraz zastosowanie nowoczesnych technologii cyberbezpieczeństwa.
EHPA krytycznie o projekcie unijnych zasad pomocy publicznej dla zielonego przemysłu
Europejskie Stowarzyszenie Pomp Ciepła (EHPA) opublikowało stanowisko wobec projektu unijnych wytycznych dotyczących pomocy publicznej dla czystego przemysłu Clean Industrial State Aid Framework (CISAF). Organizacja podkreśla, że obecna wersja dokumentu może utrudnić, zamiast przyspieszyć, rozwój kluczowych technologii dla dekarbonizacji przemysłu, w tym pomp ciepła.
Komentarze