Chłodnie mogą wkrótce stać się magazynem nie tylko na żywność
Magazyny coraz częściej wykorzystują energię ze źródeł odnawialnych (OZE), i trend ten będzie już tylko przyspieszał. Oznacza to, że istotnym wyzwaniem w ramach strategii przechodzenia na gospodarkę niskoemisyjną jest stabilizacja zmiennej wydajności tych źródeł energii. Można tego dokonać, zapewniając możliwość magazynowania energii z OZE w sytuacji nadwyżek jej produkcji, a następnie wykorzystując ją lokalnie lub oddając do sieci w przypadku wysokiego zapotrzebowania. Magazynując energię na terenie zakładu, przedsiębiorstwa mogą nią zarządzać w bardziej kontrolowany i elastyczny sposób. Dlatego też w ramach finansowanego przez UE projektu CryoHub(odnośnik otworzy się w nowym oknie) opracowano nowatorską koncepcję w zakresie magazynowania energii w chłodniach i stabilizacji sieci energetycznej, którą następnie przetestowano w pilotażowej instalacji w skali przemysłowej.
Prosty obieg termodynamiczny to krok ku „zielonej” przyszłości
Magazynowanie energii kriogenicznej (ang. cryogenic energy storage, CES), czyli technika magazynowania energii w ciekłym powietrzu (ang. liquid air energy storage, LAES), to obiecująca technologia przeznaczona do magazynowania energii w długim okresie czasu, której trzon stanowią znane od dawna i stosunkowo proste procesy inżynieryjne. Nadwyżka energii elektrycznej jest wykorzystywana do chłodzenia, sprężania i skraplania powietrza lub azotu, a następnie magazynowana w izolowanych zbiornikach ciśnieniowych. Tak uzyskana ciecz może być potem w miarę potrzeb podgrzewana i odparowywana, a rozprężający się gaz można wykorzystać do napędzania turbiny wytwarzającej energię elektryczną. Pierwsza instalacja CES została zbudowana kilka lat temu w Zjednoczonym Królestwie. „Zespół projektu CryoHub rozwinął koncepcję CES i założył prototypową instalację w skali przemysłowej na terenie chłodni firmy Frigologix w Belgii”, informuje koordynatorka projektu Judith Evans z London South Bank University. Zadaniem tej instalacji było utrzymywanie niskiej temperatury w chłodni oraz oddawanie wytworzonej energii do sieci. Opracowano też zbiornik akumulacyjny do magazynowania kriogenu przeznaczonego do późniejszego użytku. Jak zaznacza Evans, w przyszłych wersjach instalacji jej profil energetyczny można znacznie poprawić, wykorzystując ciepło odpadowe do zwiększenia wydajności pomp i turbin.
Szanse i przeszkody na drodze do komercjalizacji
Prototyp instalacji, obok badań dotyczących wykonalności i opłacalności tego rozwiązania, dostarczył danych, które pozwoliły nakreślić kluczowe kierunki przyszłych prac. Pierwsza europejska mapa zdolności magazynowania w warunkach chłodniczych i zużycia energii(odnośnik otworzy się w nowym oknie) dla wielkopowierzchniowych chłodni i zakładów spożywczych została zestawiona z dostępnością OZE na danym obszarze, co pozwoliło znaleźć najbardziej obiecujące lokalizacje. W drodze analiz ustalono, że komercyjny potencjał tej technologii zależy nie tylko od zapotrzebowania danego regionu na magazyny żywności, ale również od stopnia jego rozwoju gospodarczego i technologicznego. Większe magazyny, a tym samym większe systemy CES obecnie bardziej nadają się do wdrożenia w nich technologii CryoHub, gdyż mniejsze systemy CES są relatywnie droższe, co sprawia, że przestają być konkurencyjne. Ilustruje to wyraźnie badanie wykonalności koncepcji pod względem finansowym(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Niezależnie od tego większe różnice między stawką szczytową a innymi taryfami – jako że ceny energii elektrycznej są coraz mniej stabilne – mogą wpłynąć na lepszą opłacalność rozwiązania LAES, podobnie jak zachęty rządowe do magazynowania energii. Zespół projektu przeprowadził badanie ankietowe wśród zainteresowanych stron, spośród których 80 % wyraziło chęć zainwestowania w technologię CryoHub. Jak podsumowuje Evans: „Dalsze prace badawczo-rozwojowe mogą zaowocować wprowadzeniem na rynek technologii CES do zastosowania w chłodniach, tym samym przyczyniając się do obniżenia emisyjności tej branży. Oprócz niższych kosztów energii dodatkową korzyścią tej technologii jest możliwość wykorzystania lokalnych OZE”.
