Technologia magazynowania energii elektrycznej

Istnieją trzy główne typy technologii magazynowania energii elektrycznej stosowane w przemyśle, a mianowicie technologia magazynowania energii hydraulicznej, technologia magazynowania energii w sprężonym powietrzu i technologia magazynowania energii w kole zamachowym. Technologia hydraulicznego magazynowania energii jest najstarszą, najbardziej dojrzałą technicznie i skomercjalizowaną technologią o największej wydajności sprzętowej. Na świecie istnieje około 500 elektrowni wodnych magazynujących energię, z czego 35 ma moc większą niż 1,000MW. Hydrauliczne systemy magazynowania energii zazwyczaj posiadają dwa duże zbiorniki magazynujące wodę, jeden umieszczony niżej, a drugi wyżej. W okresach niskiego zużycia energii elektrycznej woda kierowana jest ze zbiorników dolnych do zbiorników wyższych w celu magazynowania. Gdy potrzebna jest energia elektryczna, energię potencjalną przepływu wody w zbiorniku wysokiego poziomu można wykorzystać do napędzania generatora hydroelektrycznego w celu wytworzenia energii elektrycznej.
Magazynowanie energii sprężonym powietrzem ma na celu sprężanie i transport powietrza do podziemnych kopalni soli, opuszczonych kopalni kamienia, podziemnych zbiorników wodnych itp. w okresach niskiego zużycia energii. Gdy obciążenie elektryczne jest duże, sprężone powietrze można spalić z paliwem, aby wytworzyć gaz o wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem, który napędza turbinę gazową do pracy i wytwarzania energii elektrycznej. Moc zastosowanego sprzętu jednostkowego osiągnęła kilkaset megawatów. Przykładowo w 1980 roku oddano do użytku niemiecką elektrownię Fendorf o mocy zainstalowanej 290 MW.
Technologia wytwarzania energii z magazynowania energii na kole zamachowym to nowa technologia podłączana do sieci energetycznej w celu konwersji energii elektrycznej. System wytwarzania energii magazynujący energię na kole zamachowym pokazano na rysunku 1.12. System składa się głównie z silników, kół zamachowych, przekształtników energoelektronicznych i innego sprzętu. Podstawową zasadą magazynowania energii w kole zamachowym jest konwersja energii elektrycznej w systemie elektroenergetycznym na energię kinetyczną ruchu koła zamachowego w warunkach obfitej mocy. Gdy system zasilania ma niewystarczającą moc, energia kinetyczna ruchu koła zamachowego jest przekształcana w energię elektryczną do wykorzystania przez użytkowników energii. W porównaniu z innymi technologiami magazynowania energii, technologia magazynowania energii na kole zamachowym ma zalety: wysoką wydajność (80% do 90%), niski koszt, brak zanieczyszczeń, szybkie magazynowanie energii i niezawodną technologię. Przyciągnęła uwagę badaczy w Japonii, Stanach Zjednoczonych i Niemczech. Na przykład japońska firma Okinawa Electric Power Company opracowała system magazynowania energii na kole zamachowym o mocy 210 MJ; Niemcy opracowały w 1996 r. elektrownię magazynującą energię z wykorzystaniem nadprzewodzącej lewitacji magnetycznej i kołem zamachowym o wydajności magazynowania energii 5 MW·h/100MW·h, przy sprawności systemu wynoszącej 96%.