Efektywne magazynowanie energii to jedno z największych wyzwań stojących przed nami w związku z transformacją energetyczną. OZE dostarczają energię w sposób odmienny od elektrowni węglowych, a jej ilość może ulegać znacznym wahaniom w zależności od warunków atmosferycznych. Dlatego tak ważna jest możliwość przechowania nadwyżek energii wyprodukowanej np. przy wietrznej lub słonecznej pogodzie i jej wykorzystania w momentach szczytowego zapotrzebowania.
W tym celu opracowano wiele technologii. Do magazynowania energii można zastosować np. układy mechaniczne oparte na sprężonym powietrzu CAES, elektrownie szczytowo-pompowe czy akumulatory. Każde z tych rozwiązań ma pewne zalety, ale też poważne ograniczenia. Na tym tle bardzo korzystnie wypada wodór. Czemu warto stosować go jako magazyn energii? Z jakimi korzyściami wiąże się energetyka wodorowa? Na te pytania odpowiadamy w nowym artykule.
Magazynowanie energii w wodorze – jak działa?
Ładowanie wodorowego magazynu energii opiera się na zjawisku elektrolizy. Ta zachodzi w wyniku dostarczenia prądu elektrycznego, a w wyniku jego przepływu przez wodę cząsteczki rozbijają się na atomy wodoru i tlenu. Odwrotny do tego proces polega z kolei na połączeniu tych cząstek – spalaniu. W jego toku dochodzi o uwolnienia energii, którą następnie można wykorzystać do zasilania urządzeń elektrycznych lub przekazać do sieci przesyłowej.
Po przeprowadzeniu procesu elektrolizy, wodór można magazynować na kilka sposobów. Do tego celu wykorzystywane są zbiorniki, w których wodór przechowywany jest w postaci ciekłej lub sprężonej. Stosowane są również pojemniki do wodoru w postaci stałej. Kolejna metoda to magazynowanie w postaci odwracalnych połączeń chemicznych o dużej zawartości tego pierwiastka.
Wodór jako magazyn energii – najważniejsze zalety
W porównaniu do innych metod magazynowania energii, technologie wodorowe mają wiele zalet. Najważniejsze z nich to:
- czystość: podczas spalania wodoru nie wydzielają się szkodliwe dla środowiska i organizmów żywych związki, a sam wodór może być produkowany w zrównoważony sposób;
- niskie koszty: około 100 razy niższe niż w przypadku magazynów energii elektrycznej opartych na akumulatorach;
- możliwość długotrwałego magazynowania energii i związany z nią duży potencjał równoważenia niestabilności w dostawach energii z odnawialnych źródeł;
- wysoka efektywność: energia właściwa wodoru wynosi 33 Wh/g, a wartość opałowa – 120 MJ/kg;
- brak problemów z dostępnością surowców – w przeciwieństwie do np. litu;
- uniwersalność: energia wodorowa może być wykorzystywana zarówno w dużych instalacjach przemysłowych, jak i na potrzeby użytkowników końcowych;
- możliwość magazynowania dużych ilości energii.
Bezpieczne przechowywanie wodoru. Jak zredukować ryzyko?
Wodór jest wysoce palnym gazem, a jego przechowywanie wiąże się z ryzykiem pożaru lub eksplozji. Aby je zminimalizować, konieczne jest stosowanie rygorystycznych procedur bezpieczeństwa, zapewnienie odpowiedniej wentylacji w pomieszczeniach oraz wykorzystanie zabezpieczeń wykrywających i zapobiegających wyciekom.
Kolejne niebezpieczeństwo jest związane z faktem, że wodór często przechowywany jest pod wysokim ciśnieniem. Może ono prowadzić do rozszczelnień i uwalniania się wodoru. By temu zapobiec, konieczne są regularne inspekcje zbiorników i osprzętu, a także stosowanie odpowiednich materiałów – odpornych na wysokie ciśnienie oraz korozję.
Jak widać, potencjał energetyki wodorowej jest naprawdę ogromny. Mimo tego jako paliwo i magazyny energii nadal odgrywa on niewielką rolę w miksie energetycznym. Jego liczne zalety oraz inicjatywy takie jak Centralna Dolina Wodorowa im. Braci Łaszczyńskich mogą jednak zmienić ten stan rzeczy. Ta druga została zainicjowana przez Świętokrzyską Grupę Przemysłową INDUSTRIA i zakłada stworzenie otwartego forum współpracy dla podmiotów zainteresowanych rozwojem OZE oraz opracowaniem ekosystemu opierającego się na produkcji zielonego wodoru.
Na pewno warto śledzić rozwój energetyki wodorowej. Wszystko wskazuje na to, że odegra ona kluczową rolę w transformacji energetycznej, umożliwiając rozwiązanie wielu związanych z nią problemów.
Wodorowy magazyn: Energia na wyciągnięcie ręki!
Wodór nie tylko napędza pojazdy przyszłości, ale także stanowi idealny magazyn energii, który rewolucjonizuje nasze podejście do przechowywania i wykorzystywania energii.
