We wrześniu 2026 roku Międzynarodowa Agencja Energetyczna (IEA) opublikowała raport, w którym wskazała, że globalny cel 35% elektryfikacji do 2035 roku jest w zasięgu ręki dzięki istniejącym technologiom komercyjnym, takim jak pojazdy elektryczne i magazyny bateryjne. Dokument pominął jednak sektory trudne do zelektryfikowania, mimo że dostępne są już gotowe rynkowo rozwiązania.
Zakłady przetwórstwa minerałów, producenci żywności czy fabryki chemiczne pracują non stop, potrzebując ciągłego strumienia pary o wysokiej temperaturze. Właśnie tutaj kluczową rolę mogą odegrać systemy magazynowania energii cieplnej (TESS), które ograniczają zależność od paliw takich jak gaz ziemny.
Elektrotermiczny magazyn energii dla najcięższych zastosowań
Will Furness, Head of Business Development w australijskiej firmie MGA Thermal, w rozmowie z pv magazine opowiedział o opracowanym przez spółkę elektrotermicznym systemie magazynowania energii (ETES). Rozwiązanie zaprojektowano z myślą o najbardziej wymagających obciążeniach przemysłowych, ale – jak się okazuje – może również pomóc w rozwiązywaniu problemów trapiących sieci elektroenergetyczne, w tym ograniczania generacji ze źródeł odnawialnych (curtailment).
Technologia MGA Thermal wykorzystuje opatentowane bloki ze stopu o rozszerzonej mieszalności (miscibility gap alloy – MGA), wykonane z aluminium i grafitu. Magazynują one nadwyżki energii odnawialnej w postaci ciepła, osiągając temperatury rdzenia rzędu 550°C lub wyższe, a następnie oddają je jako czystą parę technologiczną lub energię elektryczną.
„Biznesowy przypadek magazynowania energii cieplnej opiera się na ekonomii. Już dziś dostarczamy ciepło po niższym koszcie operacyjnym niż konwencjonalne kotły na paliwa kopalne” – powiedział Will Furness w rozmowie z pv magazine.
Jak podkreślił, jeśli system zasilany jest energią odnawialną, eliminuje to emisje z zakresu 1 i 2, oferując przemysłowi niezawodne, przystępne cenowo i zrównoważone źródło mocy.
Projekt Tronox – flagowa realizacja
Flagowym przedsięwzięciem MGA Thermal jest projekt o mocy 200 MW w strefie przemysłowej Kwinana w Australii Zachodniej. To największy tego typu projekt magazynowania energii cieplnej w Australii. Ma dostarczać 20 ton pary przegrzanej na godzinę do zakładu produkcji pigmentu dwutlenku tytanu należącego do Tronox, przez całą dobę, bezpośrednio wypierając duże ilości gazu ziemnego wykorzystywanego do ogrzewania przemysłowego.
Furness zwrócił uwagę, że inwestycja jest demonstracją technologii zarówno dla MGA Thermal, jak i dla samego Tronox. Firma planuje bowiem pięciokrotnie większą instalację w tym samym miejscu, a także rozważa replikację rozwiązania w innych lokalizacjach na świecie, jeśli projekt w Kwinanie zakończy się sukcesem.
Demonstracja 5 MW jako dowód techniczny
Równolegle działa w pełni zintegrowany, kompletny moduł demonstracyjny o mocy 5 MW, zlokalizowany w Newcastle. Jednostka pracuje od blisko 18 miesięcy i dostarcza dowodów technicznych oraz walidacji wydajności, co daje klientom pewność inwestycyjną. To właśnie ten projekt pozwolił pozyskać kontrakty, m.in. z Tronox, oraz zbudować szerszy portfel szans w Australii i za granicą.
Zalety magazynowania ciepła
Jak wyjaśnił Furness, przemysł potrzebuje pary, a jedną z największych zalet magazynowania energii cieplnej jest możliwość dostarczania jej przy dokładnie takich samych parametrach – temperaturze i ciśnieniu – jakie stosują operatorzy. Dzięki temu integracja jest minimalna, a wymiana przypomina prostą podmianę jednego źródła na drugie.
Kolejną zaletą jest prostota konstrukcji: to w zasadzie duży kontener wypełniony blokami MGA, zasilany prądem, który efektywnie magazynuje ciepło. Rozwiązanie jest kompaktowe – zajmuje ułamek powierzchni baterii i wiąże się z ułamkiem ich kosztu kapitałowego przy tej samej pojemności magazynowej.
Koszty i model heat-as-a-service
Magazynowanie energii cieplnej wymaga większych nakładów inwestycyjnych niż niektóre alternatywy, ale na rynku pojawia się preferencja dla modeli typu heat-as-a-service lub energy-as-a-service. Polegają one na tym, że strona trzecia finansuje, posiada i eksploatuje aktywo w imieniu klienta przemysłowego, dostarczając parę na teren zakładu. Klient unika w ten sposób początkowych kosztów kapitałowych i przenosi na zewnętrznego partnera znaczną część ryzyka technologicznego i wydajnościowego. W zamian uiszcza miesięczną opłatę za zużytą parę.
Wpływ na sieć i ograniczanie curtailmentu
Ostatni obszar szans dotyczy przyłączenia do sieci. Przejście bardzo dużych odbiorów gazowych na energię elektryczną wymaga bowiem – o ile nie ładuje się urządzeń za licznikiem – modernizacji przyłącza, co bywa czasochłonne, kosztowne i obarczone niepewnością. Coraz więcej regulatorów, operatorów sieci i sprzedawców energii dostrzega jednak szersze korzyści, jakie magazynowanie ciepła może przynieść systemowi elektroenergetycznemu, co przekłada się na reformy taryf i procesów przyłączeniowych.
Furness wskazał, że choć głównym zastosowaniem pozostaje ciepło przemysłowe, technologia może rozwiązać wiele problemów rynku energii. Magazyn ciepła działa jak gigantyczny odbiornik energii. W godzinach południowych, gdy na dachach domów i firm pracują instalacje fotowoltaiczne, energia bywa ograniczana, a stawki za oddawanie jej do sieci są bardzo niskie. To ogromny, marnowany zasób.
„Widzimy świat, w którym możemy rozmieścić te magazyny ciepła w sieci, aby pochłaniały całą energię odnawialną w ciągu dnia po bardzo niskim koszcie” – dodał Furness.
Takie podejście zmniejszyłoby ograniczanie generacji OZE, poprawiło wykorzystanie i efektywność sieci, a największą korzyść – niższe koszty energii – odczuliby wszyscy: zarówno odbiorcy przemysłowi, jak i każde gospodarstwo domowe oraz konsument w systemie.
Źródło: pv magazine AU
