Baza technologii

Opis technologii / usługi

Obecnie mamy duży problem w infrastrukturze polskiej energetyki, polegający na tym, że infrastruktura energetyczna była projektowana wiele lat temu i rozwijana przez dziesięciolecia.
Do niedawna nikt z decydentów nie brał pod uwagę poważnie energii solarnej.
Olbrzymi rozwój energetyki solarnej to ostatnie kilka lat (prawdziwy boom). Jasne jest, że lawinowy rozwój nowej gałęzi produkcji energii jaką jest energetyka solarna bazującej na starej infrastrukturze spowoduje znaczne (poważne) problemy w infrastrukturze energetycznej.
Jednym z poważnych problemów dla odbiorców końcowych/producentów (prosumentów) jest tzw: „over-volatge” w sieci, pojawiający się w sieci EE w szczycie nasłonecznienia wtedy, gdy zestawy solarne mogłyby wyprodukować najwięcej energii (max energii).
Dlaczego występuje zjawiska typu „over-voltage” w sieci EE? Ponieważ w szczycie nasłonecznienia (ok godziny13tej) wszyscy posiadacze zestawów solarnych chcą oddawać energię do sieci, natomiast pobór energii jest mały co skutkuje tym, że napięcie w sieci rośnie i przekracza napięcie dopuszczalne. Powoduje to że inwertery odłączają się od sieci (przestają oddawać energie elektryczna) na czym bardzo traci prosument, który zainwestował w zestawy do produkcji energii solarnej. Energia nieoddana do sieci EE jest bezpowrotnie tracona. Tutaj należy się kilka słów komentarza: w ulotkach firm montujących zestawy solarne klientom podana jest moc zestawu solarnego np.: 2kW. Znaczy to tyle, że taki zestaw jest w stanie oddać do sieci 2kW przy pięknej pogodzie i maksymalnym nasłonecznieniu (ok. godziny 13tej) przy założeniu, że panele solarne na stelażu zostały zamontowane pod odpowiednimi kątami). Oczywistym jest, że ta pełna moc 2kW jest dostępna przez krótki okres słonecznego dnia przy bezchmurnej pogodzie, niestety wtedy właśnie jest duże prawdopodobieństwo, że pojawi się „over-voltage” w sieci EE. Co będzie skutkować tym, że prosument nigdy nie otrzyma tych 2KW wyprodukowanej energii bo nastąpi automatyczne wyłączenie inwertera w jego instalacji właśnie w momencie gdy będzie najlepsze nasłonecznienie czyli możliwa największa produkcja energii.
(Jako ciekawostkę można dodać, że w 2023r na giełdzie energii GPW była ujemna cena energii elektrycznej więc problem w systemie EE jest obecnie spory z zagospodarowaniem nadwyżek energii) https://businessinsider.com.pl/gospodarka/ujemne-ceny-energii-w-polsce-po-raz-pierwszy-w-historii/f62vtwy.

Zalety / korzyści z zastosowania technologii

Jak zaradzić temu niekorzystnemu zjawisku opisanemu powyżej?
Jest kilka sposobów: każda sposób ma swoje wady i zalety. Jednym ze sposobów jest zastosowanie baterii akumulatorów (zwanych obecnie magazynami energii). Wydaje się obecnie, że jest to metoda promowana jednak jak każda metoda ma wady i zalety. Tzw. „magazyny energii” są metodą drogą ze względu na cenę samych akumulatorów, jak również należy pamiętać, że każdy akumulator ma limitowaną ilość cykli ładowanie-rozładowanie.
Podobnie zresztą jak z tradycyjnym akumulatorem samochodowym średnio po ok 3-4latach trzeba go wymienić na nowy. Jeśli chodzi o wymianę takiego magazynu energii są to wysokie koszty.
Dodatkowo zestaw solarny wyposażony w magazyn energii nie rozwiązuje takiego problemu, że w jesieni i zimie średnia produkcja energii jest bardzo niska a wtedy to nowoczesne gospodarstwo domowe potrzebuje najwięcej energii z racji tego, że obecnie stosuje się coraz częściej pompy ciepła do ogrzewania budynków.
Kolejnym sposobem minimalizacji problemu „over-voltage” jest proponowany przez nas technologia „wypłaszczenia krzywej energetycznej nasłonecznienia (radiacji)” przez zastosowanie dynamicznego pozycjonowania paneli solarnych względem słońca. Jest to system składający się z mechaniki, siłownika (siłowników), elektroniki sterującej wraz z odpowiednim oprogramowaniem, które w danej chwili oblicza optymalny kąt nasłonecznienia i na podstawie tego ustawia za pomocą siłowników panele solarne na stelaż

Zastosowanie rynkowe

Warto rozważyć czy z punktu widzenia ekonomiczno – inżynierskiego obecnie najlepszymi magazynami energii nie są technologie oparte o (hydrogen H2) czyli wodór. Sam elektrolizer nie jest bardzo kosztowny i nie jest trudny technologicznie (elektroliza czyli rozkład wody na H2 (wodór) i O2 (tlen)), jednak ogniwo paliwowe (zamiana H2 na wodę z odzyskaniem energii elektrycznej) jest już znacznie kosztowniejsze i trudniejsze technologicznie. Problemem jest także przechowywanie wodoru jeśli chodzi o małych producentów. Wodór może zostać zamieniony na energię mechaniczną także w inny bardziej konwencjonalny sposób w turbinie gazowej albo nawet w silniku tłokowym, a następnie napędzać prądnice - wtedy gdy będzie duże zapotrzebowanie na energię elektryczną w systemie. Produkcja wodoru wydaje się bardzo przyszłościowym rozwiązaniem. Jeśli w przyszłości gospodarka europejska będzie odchodzić od gazu ziemnego (metan) to czy nie będzie sensowne wykorzystanie istniejących gazociągów do redystrybucji wodoru?

Nasz wysoko stabilny sterownik także może być użyteczny w technologiach opartych na wodorze (np.: sterowanie praca elektrolizera) jak i magazynach energii.

Tagi

Branże