Sto godzin zasilania z baterii. Nowy projekt magazynowania energii w Irlandii

W Irlandii planowana jest budowa magazynu energii wykorzystującego baterie żelazowo-powietrzne amerykańskiej firmy Form Energy. Instalacja o mocy 10 MW i pojemności 1000 MWh ma być zdolna do dostarczania energii elektrycznej przez sto godzin nieprzerwanej pracy z pełną mocą. Przedsięwzięcie, którego realizację przewidziano na 2029 rok, może stanowić ważny sprawdzian technologii przeznaczonej do zabezpieczania dostaw energii podczas kilkudniowych okresów niedoboru produkcji ze źródeł odnawialnych.

17 marca 2026 roku Form Energy i FuturEnergy Ireland ogłosiły zawarcie porozumienia dotyczącego planowanej inwestycji. Projekt znajduje się na etapie przygotowań, a jego realizacja oraz przyszłe wyniki eksploatacyjne pozostają otwartą kwestią. Sam wybór technologii jest jednak interesujący, ponieważ odpowiada na jeden z najtrudniejszych problemów współczesnej elektroenergetyki: zapewnienie ciągłości dostaw w systemie, w którym coraz większa część produkcji zależy od warunków atmosferycznych.

Magazynowanie energii przez kilka dób

Rozwój energetyki słonecznej i wiatrowej zwiększa zapotrzebowanie na urządzenia pozwalające przechowywać energię wytworzoną w okresach nadwyżki produkcji. Stosowane obecnie magazyny litowo-jonowe dobrze sprawdzają się w krótkotrwałym wyrównywaniu różnic między podażą a zapotrzebowaniem. Mogą gromadzić energię w godzinach intensywnego nasłonecznienia i oddawać ją wieczorem, kiedy produkcja elektrowni słonecznych maleje, a zużycie pozostaje wysokie.

Znacznie poważniejsze trudności pojawiają się podczas długotrwałego osłabienia wiatru, zwłaszcza gdy towarzyszy mu niewielkie nasłonecznienie. Takie warunki mogą utrzymywać się przez kilka kolejnych dni, podczas których niedoboru produkcji nie da się wyrównać za pomocą magazynów przeznaczonych do kilkugodzinnej pracy.

Właśnie z myślą o takich sytuacjach Form Energy rozwija baterie żelazowo-powietrzne. Zamiast konkurować z ogniwami litowo-jonowymi w zastosowaniach wymagających częstego, krótkotrwałego ładowania i rozładowywania, firma koncentruje się na magazynowaniu dużych ilości energii przez znacznie dłuższy czas.

Planowana instalacja w Irlandii miałaby oddawać moc 10 MW przez około cztery doby. Jej pojemność odpowiada więc stu godzinom pracy z pełną mocą, co odróżnia ją od większości obecnie wykorzystywanych przemysłowych magazynów bateryjnych.

Energia z utleniania żelaza

Podstawą technologii Form Energy jest odwracalna reakcja żelaza z tlenem. Podczas rozładowywania baterii metal ulega utlenianiu, a zachodząca reakcja chemiczna umożliwia wytwarzanie energii elektrycznej. Ładowanie polega na odwróceniu tego procesu za pomocą energii dostarczonej z zewnątrz.

Najważniejszą zaletą rozwiązania może okazać się wykorzystanie żelaza, surowca powszechnie dostępnego i stosunkowo taniego. W przeciwieństwie do wielu współczesnych technologii akumulatorowych nie wymaga ono opierania konstrukcji na kosztownych materiałach, których wydobycie i przetwarzanie bywają skoncentrowane w niewielkiej liczbie państw.

Niska cena podstawowego surowca nie przesądza jednak o ekonomicznej przewadze całej instalacji. Ostateczny koszt magazynowania energii zależy również od sprawności przemiany, trwałości ogniw, powierzchni zajmowanej przez urządzenia, kosztów obsługi oraz wyposażenia niezbędnego do ich prawidłowej pracy.

Istotna jest zwłaszcza sprawność pełnego cyklu ładowania i rozładowywania. Im większa część zgromadzonej energii zostaje utracona podczas tego procesu, tym więcej energii trzeba wcześniej zakupić lub wyprodukować. Dla instalacji przeznaczonej do wieloletniej eksploatacji różnica ta może mieć poważne konsekwencje finansowe.

Sto godzin pracy nie oznacza pełnej niezależności

Możliwość dostarczania energii przez sto godzin stanowi istotną zaletę techniczną, ale nie oznacza, że magazyn samodzielnie zapewni bezpieczeństwo energetyczne w każdych warunkach.

Aby oddawać energię podczas niedoboru produkcji, urządzenie musi zostać odpowiednio wcześniej naładowane. Jego rzeczywista przydatność zależy zatem nie tylko od nominalnej pojemności, lecz także od ilości zgromadzonej energii w chwili wystąpienia niedoboru oraz od możliwości ponownego ładowania.

Jeżeli niekorzystne warunki pogodowe utrzymują się dłużej, niż przewidywano, nawet bardzo pojemny magazyn może zostać wyczerpany. Dlatego instalacje tego rodzaju należy traktować jako jeden z elementów systemu elektroenergetycznego, obok źródeł wytwórczych, sieci przesyłowych, połączeń międzysystemowych i innych sposobów zapewniania rezerw mocy.

Ich zasadniczą zaletą jest wydłużenie czasu, przez jaki można wyrównywać niedobory produkcji bez konieczności natychmiastowego uruchamiania dodatkowych źródeł energii.

O opłacalności zdecyduje sposób wynagradzania

Największym wyzwaniem dla inwestorów może okazać się nie sama budowa magazynu, lecz zapewnienie przychodów uzasadniających poniesione nakłady.

Tradycyjne magazyny bateryjne mogą zarabiać na codziennych wahaniach cen energii elektrycznej. Kupują energię w okresach, gdy jest stosunkowo tania, a następnie sprzedają ją w godzinach wyższych cen. Częste wykorzystywanie urządzenia umożliwia regularne uzyskiwanie przychodów, choć ich wysokość zależy od warunków rynkowych i kosztów eksploatacji.

Magazyn przeznaczony do zabezpieczania kilkudniowych niedoborów energii funkcjonuje według odmiennej logiki ekonomicznej. Może pozostawać niewykorzystany przez dłuższy czas, zachowując gotowość do pracy w sytuacjach występujących stosunkowo rzadko. Jego wartość nie wynika więc wyłącznie z ilości sprzedanej energii, lecz także z możliwości jej dostarczenia wtedy, gdy inne źródła okazują się niewystarczające.

Powstaje zatem pytanie, kto i na jakich zasadach będzie płacił za utrzymywanie takiej gotowości.

W przypadku zakładów przemysłowych korzyść może być stosunkowo łatwa do oszacowania. Przerwanie dostaw energii bywa przyczyną kosztownych przestojów, utraty produkcji, a niekiedy również uszkodzenia wyposażenia. Magazyn ograniczający ryzyko takich zdarzeń może przedstawiać znaczną wartość gospodarczą, nawet jeżeli jest wykorzystywany sporadycznie.

W skali całego systemu elektroenergetycznego sytuacja jest bardziej złożona. Znaczenie mają zasady funkcjonowania rynku mocy, wynagradzania rezerw oraz świadczenia usług służących utrzymaniu bezpieczeństwa dostaw. Inwestor musi mieć możliwość uzyskania przychodów odpowiadających wartości oferowanej usługi. Bez takich warunków nawet technicznie użyteczne urządzenie może okazać się przedsięwzięciem nieopłacalnym.

Nie oznacza to konieczności tworzenia szczególnych przywilejów dla określonej technologii. Przeciwnie, o wyborze rozwiązania powinien decydować rachunek ekonomiczny, uwzględniający konkurencję między różnymi sposobami zapewniania ciągłości zasilania.

Irlandzka inwestycja będzie sprawdzianem technologii

Planowany projekt Form Energy i FuturEnergy Ireland zasługuje na uwagę przede wszystkim dlatego, że dotyczy problemu trudnego do rozwiązania za pomocą popularnych magazynów krótkotrwałych. W miarę zwiększania udziału źródeł zależnych od pogody znaczenie możliwości przechowywania energii przez kilka dób może rosnąć.

Nie przesądza to jednak, że baterie żelazowo-powietrzne okażą się najlepszym rozwiązaniem. O ich przyszłości zadecyduje porównanie z innymi technologiami, w tym elektrowniami szczytowo-pompowymi, magazynami wykorzystującymi sprężone powietrze oraz źródłami wytwórczymi zdolnymi do pracy niezależnie od warunków atmosferycznych.

Dopiero rzeczywiste koszty budowy irlandzkiej instalacji, jej sprawność, niezawodność i wyniki wieloletniej eksploatacji pozwolą ocenić, czy założenia producenta znajdują potwierdzenie w praktyce. Równie ważna będzie możliwość osiągania przychodów bez konieczności trwałego uzależnienia przedsięwzięcia od publicznych dopłat.

Jeżeli technologia spełni oczekiwania, może znaleźć zastosowanie wszędzie tam, gdzie potrzebne jest zabezpieczenie dostaw energii przez okres znacznie dłuższy niż kilka godzin. Warunkiem jej upowszechnienia pozostanie jednak opłacalność. O gospodarczej wartości magazynu nie decyduje bowiem sama ilość energii, którą potrafi przechować, lecz koszt zapewnienia jej dostępności w chwili, gdy jest najbardziej potrzebna.

Źródła:

Form Energy — porozumienie z FuturEnergy Ireland: https://formenergy.com/form-energy-and-futurenergy-ireland-announce-agreement-to-deploy-first-iron-air-battery-storage-project-in-ireland/

Form Energy — technologia baterii żelazowo-powietrznych: https://formenergy.com/technology/battery-technology/