Magazyny energii. Technologie, które rozwijają polskie startupy

Nad rozwiązaniami magazynowania energii pracują intensywnie nie tylko duże firmy energetyczne, swoje rozwiązania rozwijają również startupy. Część z nich, w ramach np. akceleratorów, rozpoczyna współpracę z wielkimi graczami na rynku. Którym startupom udało się to do tej pory?

Wraz ze wzrostem udziału OZE w rynku, rośnie znaczenie rozwiązań, które pomogą ustabilizować dostawy pochodzące z tych podlegających silnym fluktuacjom źródłom energii – różnych form magazynów energii. Rosną ceny uprawnień emisji CO2, rośnie zainteresowanie OZE, a więc i magazynami energii. Stają się one coraz ważniejsze również ze względu na rosnące ceny energii – umożliwiając zarządzanie czasem poboru prądu z sieci pomagają zmniejszać rachunki, a tegoroczne zmiany w ustawie o OZE zwiększają opłacalność ich budowy. Przed nami z pewnością więc czas intensywnego rozwoju tych technologii.

Po co nam magazyny energii?

Przestawiając gospodarkę na zależne od czynników niezależnych do człowieka, takich jak prędkość wiatru czy poziom nasłonecznienia, wystawiamy się na ryzyko luk w dostawach energii do naszych zakładów przemysłowych, przedsiębiorstw usługowych, biur i domów. A przecież prąd jest obecnie produktem dla nas tak podstawowym, jak jeszcze sto lat temu chleb czy drewno na opał, produktem, bez którego nie możemy pracować, robić zakupów, a często i spędzać wolnego czasu.

Takie sytuacje jak awaria bloków w Bełchatowie czy groźba nagłego zamknięcia Turowa uświadamiają nam, jak kluczowe dla normalnego funkcjonowania naszego kraju jest zapewnienie niezagrożonych, ciągłych dostaw prądu. Przy dużym udziale OZE (a w szczególności rozproszonych systemów lokalnych mikroprosumentów OZE), magazyny energii stają się po prostu koniecznością. Jak piszą w publikacji PAN “Magazynowanie energii” Krzysztof Rafał i Paweł Grabowski, “Nie sposób będzie wypełnić ambitnych celów klimatycznych bez zastosowania na wielką skalę magazynów energii”. Rynek widzi tę potrzebę: jak przewiduje agencja Mordorintelligence rynek magazynowania energii wzrośnie w tempie CAGR na poziomie około 24,38% w latach 2020-2025.

Rodzaje magazynów energii

Pod pojęciem magazynów energii kryje się przynajmniej kilkanaście bardzo różniących się między sobą technologii, stąd i liczba firm, które pracują nad tego typu rozwiązaniami, jest imponująca. Dla wyobrażenia sobie jak wiele przedsiębiorstw w Polsce pracuje nad magazynami energii, warto zajrzeć na stronę projektów dofinansowanych z UE. Wpisując w wyszukiwarkę “magazyny energii” wyskoczy nam ponad dziewięćset wyników!

Magazyny energii, choć nabrały rozgłosu dopiero wraz z rozwojem OZE, są obecne w naszym systemie energetycznym od wielu lat, np. w postaci elektrowni szczytowo-pompowych. Magazynować energię można na wiele sposobów: zamykając ją w bateriach, wykorzystując do wytworzenia paliwa (np. wodór pozyskiwany w procesie elektrolizy), sprężając nią powietrze czy przechowując pod ziemią (magazynowanie ciepła). Zakres obecnie rozwijanych technologii prezentuje poniższy wykres, opracowany na potrzeby WWF w ubiegłym roku:

źródło: Dostępne i przyszłe formy magazynowania energii, raport WWF

Kolejny wykres porównuje możliwości zastosowań różnych rodzajów magazynów energii, skupiając się na czasie rozładowania i dotychczasowej skali ich zastosowań:

źródło: publikacja PAN “Magazynowanie Energii”, 2021

Produkować na działce, korzystać w mieszkaniu

Trzeba jednak zaznaczyć, że powyższa lista nie wymienia jeszcze jednego, bardzo obiecującego sposobu magazynowania energii – tzw. wirtualnych magazynów energii. Niewiele mają one wspólnego z tradycyjnie pojmowanym przechowywaniem energii, bo rozwiązanie to jest magazynem tylko z nazwy. W rozwiązaniu tym chodzi o podłączenie rozproszonych źródeł energii do ogólnokrajowego systemu i, co kluczowe, bezpłatne pobieranie energii przez jego wytwórcę w innym miejscu niż w tym, w którym została ona oddana do sieci. Jeden z prelegentów wrześniowego kongresu Green Energy w Krakowie, Wojciech Prokop z Biomaru, kreślił takie wizje dla zakładów produkcyjnych i mikro prosumentów: – Ktoś kto ma farmę nad morzem, a przedsiębiorstwo w Krakowie, ma swój własny wirtualny magazyn energii. Jego elektrownia dostarczyła sto jednostek do sieci, więc może te sto jednostek odebrać sobie z sieci w dowolnym miejscu w Polsce. Wirtualny magazyn można również wykorzystać w skali mikro – masz fotowoltaikę przy domku letniskowym – przesyłasz ją do miasta, do swojego mieszkania.
Startupy wspomagają rozwój magazynów energii

Nad rozwiązaniami z zakresu magazynowania energii pracują nie tylko duzi gracze tacy jak Tauron, Energa czy PGE (a ostatnio również państwo, tworząc Śląski System Magazynowania Energii w szybach pokopalnianych na Śląsku), ale oczywiście również uczelnie i małe, innowacyjne spółki. Poniżej opisaliśmy dla Was kilka ciekawych przykładów polskich rozwiązań magazynowania energii rozwijanych przez startupy.

Stay-On

Startup tworzy magazyny energii z charakteryzujących się wyższą sprawnością niż tradycyjne baterii przepływowych. W 2018 spółka zbudowała na terenie PAN KEZO pierwszy w Polsce magazyn energii działający w technologii przepływowej.

Obecnie spółka uczestniczy w programie SERENE dofinansowanym z funduszy unijnych w ramach Horyzontu 2020. Wspólnie z Instytutem Maszyn Przepływowych PAN, Gminą Przywidz oraz ENERGA Operator tworzą rozwiązania dla energetyki rozproszonej lokalnych społeczności. Jak przeczytamy w informacji prasowej na stronie startupu, rola Stay-On to dostarczenie rozwiązania do zarządzania energią w instalacji: “W ramach rozpoczętego w maju tego roku projektu STAY-ON zintegruje magazyny energii w dwóch konfiguracjach: jeden w technologii tak zwanej przepływowej charakteryzującej się, w porównaniu z innymi technologiami, bardzo długą żywotnością oraz bezpieczeństwem użytkowania. Drugi magazyn energii, wykonany w wersji mobilnej, docelowo będzie pełnił rolę tymczasowego i testowego systemu bilansującego wspierającego lokalne sieci dystrybucyjne wyposażone w instalacje OZE”.

Waven

Startup Waven z Torunia rozwija technologię zbierania energii z otoczenia (tzw. energy harvesting), pozyskując ją z rozchodzących się w powietrzu fal elektromagnetycznych. W odróżnieniu od konkurencji, na efektywność wyłapywania energii nie wpływają warunki pogodowe takie jak np. wiatr. Swoje rozwiązanie kierują do zastosowań, w których trudno o wykorzystanie baterii – np. w systemach IoT. Startup jest na wczesnym poziomie rozwoju. W lipcu w rundzie przedzalążkowej w spółkę zainwestował fundusz Invento Capital. Zgromadzony kapitał ma pozwolić na wprowadzenie produktu startupu na rynek.

Tak o inwestycji mówił Robert Bieleń z Invento Capital: – Waven łączy trzy istotne dla naszego funduszu elementy: obiecującą technologię z jasnym modelem komercjalizacji, doświadczony zespół i rozwiązania za którym stoi mocna misja zmiany zastanej rzeczywistości.

Jak mówi Łukasz Cejrowski, CEO Waven, jednym z najważniejszych celów biznesowych, które zespół chce osiągnąć poprzez wprowadzenie na rynek swojej technologii, jest wyeliminowanie z procesu magazynowania energii baterii i zastąpienie ich bardziej zrównoważonym i bezpiecznym dla środowiska sposobem jej gromadzenia.

Born Electric

Born Electric to startup kojarzony głównie z elektromobilnością, ale jego rozwiązania zarządzania bateriami mają również potencjał do wykorzystania w przemyśle. Łódzka spółka została wyróżniona w konkursie Polskiego Stowarzyszenia Paliw Alternatywnych jako Lider Polskiej Elektromobilności 2020 m.in. za opracowanie systemu BE BMS. Produkt monitoruje napięcie i temperaturę ogniw bateryjnych, prąd całego bloku, a także umożliwia automatyczne balansowanie ogniw.

źródło: www.bornelectric.eu

W tym momencie startup realizuje dofinansowany z funduszy unijnych projekt Pilot Maker Elektro ScaleUp, a w jego ramach opracowuje ładowarkę i baterie do małych pojazdów elektrycznych (jednoślady).

Omega Innovations

Warszawskie Omega Innovations proponuje rozwiązania magazynowania energii dla klimatyzatorów pod postacią lodu – ICE-ON ™. Produkt jest rozwijany i dofinansowany w ramach PO Inteligentny Rozwój. Tak o ICE-ON ™ mówił Newserii Jan Soczewka, prezes i założyciel spółki:

– Akumulator energii chłodu, jak mówi sama nazwa, akumuluje energię w postaci lodu. Jest to o tyle innowacyjne rozwiązanie, że nikomu wcześniej nie udało się odspajanie lodu od elementu, na którym się gromadził. Powodowało to straty i obniżenie sprawności urządzenia, natomiast dzięki procesowi odrywania się lodu od naszego wymiennika mamy tę przewagę nad innymi tego typu urządzeniami, że nasze utrzymuje sprawność niemal cały czas na tym samym poziomie wydajności.