Cum poți stoca energia

Sistemele de stocare a energiei îți permit să înmagazinezi electricitate sau căldură atunci când este ușor disponibilă și în exces, de obicei dintr-un sistem de energie regenerabilă, și să o economisești până când îți va fi utilă.

De ce este importantă stocarea energiei?

În 2016 a fost semnat Acordul de la Paris de către 195 de state responsabile pentru 99,75% din emisiile globale de gaze cu efect de seră. Acestea s-au angajat să mențină creșterea temperaturii medii globale în acest secol „cu mult sub” 2°C peste nivelurile preindustriale, urmărind să limiteze această creștere la 1,5°C. UE și-a stabilit ținte și obiective de reducere a emisiilor sale de gaze cu efect de seră.

Energia și schimbările climatice au o legătură directă. Contracararea amenințării reprezentate de schimbările climatice impune o renunțare radicală la sistemul energetic actual dependent de combustibili fosili. 79% din emisiile de gaze cu efect de seră din UE sunt generate de producția de energie și utilizarea acesteia, cea mai mare parte a emisiilor provenind din furnizarea de energie și din transporturi. Pentru a atinge țintele și obiectivele în materie de emisii de gaze cu efect de seră, aceste sectoare trebuie să utilizeze într-o măsură tot mai mare și noile tehnologii și energiile regenerabile.

Pentru a sprijini tranziția către un sector al aprovizionării cu energie cu emisii reduse de carbon, UE a stabilit ținte privind ponderea energiei din surse regenerabile în consumul final de energie, și anume 32% până în anul 2030. Aceasta include energia din surse regenerabile utilizată pentru producerea de energie electrică, pentru încălzire și răcire, precum și pentru transporturi. Directiva UE din 2009 privind energia din surse regenerabile impune de asemenea statelor membre să dezvolte instalații de stocare pentru a stabiliza sistemul electroenergetic pe măsură ce acesta primește mai multă energie din surse regenerabile

Între anii 2004 și 2017, ponderea consumului final brut de energie electrică din surse regenerabile a crescut în UE de la 14% la 31%. Această pondere era de 72% în Austria, dar sub 15% în șapte state membre. Peste două treimi din energia electrică din surse regenerabile a UE provine din energie hidroelectrică (35%) și eoliană (34%).

Luând în considerare faptul că producția suplimentară de energie electrică din surse regenerabile ar putea proveni din surse variabile de energie solară și eoliană, acest obiectiv ar trebui să genereze o cerere suplimentară pentru stocarea de energie.

Tehnologii de stocare a energiei

Pot fi utilizate pentru aplicațiile în rețea sau în domeniul transporturilor.

Aplicații în rețeaua electrică

Potrivit estimărilor Comisiei Europene, pentru a-și atinge obiectivele climatice pentru anul 2050, ar putea fi necesar ca UE să își majoreze de până la șase ori capacitatea de stocare a energiei.

Pentru rețeaua electrică din UE, acumularea de hidroenergie prin pompare este cea mai frecventă tehnologie de stocare a energiei electrice, reprezentând 88% din capacitatea de stocare instalată. Acesta este utilizată atât pentru stocarea zilnică, cât și pentru stocarea sezonieră.

Bateriile înmagazinează energie electrică în formă chimică și convertesc energia respectivă în electricitate. O baterie are de obicei trei părți: doi electrozi și un electrolit între acestea. Atunci când o baterie încărcată este conectată la un circuit, ionii încărcați circulă între electrozi prin electrolit. Acest transfer de sarcini generează energie electrică în circuit. Bateriile pot fi utilizate pentru stocarea energiei pe termen scurt, timp de mai multe ore sau zile, de exemplu pentru deplasarea vârfului cererii zilnice. Atunci când sunt încărcate, bateriile nu își pot însă menține sarcina timp de mai multe săptămâni sau luni fără pierderi importante. Multe tipuri de baterii, precum bateriile plumb-acid și cele litiu-ion, sunt comercializate. Noi versiuni ale acestor tehnologii sunt în curs de dezvoltare. Cercetătorii lucrează la alternative, cum ar fi bateriile cu litiu cu electrolit solid.

Aplicații în domeniul transporturilor

Pe lângă biocarburanți, carburanții regenerabili precum energia electrică din surse regenerabile, hidrogenul regenerabil și gazul natural sintetic pot reduce emisiile de gaze cu efect de seră din sectorul transporturilor. Extinderea parcului de vehicule care utilizează astfel de carburanți este în prezent limitată, printre altele, de costul lor, de autonomia redusă a acestor vehicule și de lipsa infrastructurii de reîncărcare.

În mod uzual, vehiculele electrice și hibride stochează energie în baterii litiu-ion. La sfârșitul anului 2018 acestea reprezentau 0,4% din totalul vehiculelor rutiere din UE. Vehiculele electrice constituie în prezent aproximativ 1% din parcul de vehicule la nivel mondial. Potrivit previziunilor unor întreprinderi private, această cifră ar putea ajunge la 20% până în 2030.

Hidrogenul produs din surse regenerabile poate de asemenea alimenta pile de combustie în autoturisme și în alte vehicule, care pot fi astfel reîncărcate în câteva minute. Hidrogenul poate fi convertit în gaz natural sintetic, care ar putea de asemenea să alimenteze avioane și nave, însă producția de hidrogen trebuie să depășească actualele provocări în materie de costuri.

În România există unități de stocare a energiei conectate atât la un parc eolian cât și la unul fotovoltaic. Fiecare unitate are capacitatea de 1MW.

În ambele cazuri, în momentul în care energia este produsă în exces, sistemul încarcă acumulatorul, iar atunci când producția este sub nivelul minim anticipat, energia stocată în acumulator este cea furnizată către consumatori.

Poți găsi pe piață baterii solare de la câteva sute de lei, pe care le poți folosi în călătorii spre exemplu pentru încărcarea telefonului, până la câteva mii de euro, cele de capacitate mare, utilizate pentru consumul casnic de zi cu zi.

În ceea ce privește stocarea energiei termice și a apei calde, trebuie să alegi un acumulator în funcție de dimensiunea spațiului în care va fi montat și de tipul de cazan instalat. În linii mari, un vas de acumulare de 1000 de litri este suficient pentru o locuință de până la 150 m².

Prețul pentru un astfel de vas de acumulare pleacă de la 3.000 lei.

Aceste acumulatoare pot fi cuplate la sisteme de încălzire care utilizează o sursă termică cu funcționare tipic discontinuă, însă funcționează și cu cazane de combustibil solid, pompe de căldură sau instalații solare.

Pentru toate sistemele de stocare a energiei, discută cu mai mulți instalatori/firme specializate pentru diferite abordări, opțiuni de sisteme și cotații de preț.

Este recomandat să faci revizia tehnologiei de stocare a energiei odată cu cea a sistemului de încălzire.

Surse:

• Sprijinul acordat de UE pentru stocarea energiei
• O planetă curată pentru toți
• How battery storage can help charge the electric-vehicle market
• DIRECTIVA (UE) 2018/2001 A PARLAMENTULUI EUROPEAN ȘI A CONSILIULUI din 11 decembrie 2018 privind promovarea utilizării energiei din surse regenerabile (reformare)
• PARIS AGREEMENT
• Statistici privind energia din surse regenerabile