Przydomowe elektrownie akumulacyjne jako alternatywa dla litowo-jonowych banków energii przy instalacji fotowoltaicznej

Obecnie polityka klimatyczna ma na celu ogranieczenie emisji dwutlenku węgla do atmosfery. Ma to przełożenie na różne gałęzie przemysłu, w tym energetyczny. Idąc za celem tej polityki, rządy różnych państw stawiają na tzw. bezemisyjne źródła energii. Budowane są kolejne elektrownie wiatrowe, w polsce trwa dyskusja nad budową elektrownii atomowej. Rząd dofinansowuje także instalacje fotowoltaiczne,na których się skupę w tym artykule.

Zakładanie paneli fotowoltaicznych jest dzisiaj na fali. Coraz więcej stawia się je na dachach, lub podwórkach domów jednorodzinnych, oraz na terenach przemysłowych budowane są kolejne instalacje. montuje się tez liczniki dwukierunkowe, które zliczają prąd wpuszczony do sieci, oraz odebrany z sieci. Instalacje też nie pracują stale, a w zależnosci od światła słonecznego ich efektywość pracy stale się zmienia. Prowadzi to do nadmiernej, lub zbyt małej produkcji prądu. co za tym idzie, albo siec nie przymie nadmiaru, co będzie prowadziło do zadziałania zabezpieczeń i wyłączenia się paneli fotowaltaicznych, lub potrzeby poboru energii z sieci. Zmienność pracy instalacji wydłuża zwrot inwestycji. Powoduje to potrzebę budowania banku energii.

 Czym jest bank energii? Jest to olbrzymi akumulator. Zwiększa on efektywność instalacji fotowolaicznej, ponieważ „zbiera” nadmiernie wyprodukowany prąd i oddaje go gdy warunki ograniczają możliwość produkcji elektryczności. Zazwyczaj jest to akumulator, czy to litowo- jonowy, czy powtały z innych materiałów.

Takie rozwiązanie ma jednak swoje wady. Jedną z nich jest wysoki koszt potawienie takiego banku, a drugą bardzo nieekologiczna technologia produkcji tych akumulatorów. Co istotne utylizaja ich również bardzo obciąża środowisko naturalne. W przypadku wadliwej budowy może też dość do widowiskowego pożaru banku energii. Ostatnią wadą wartą wspomnienia jest stazenie się akumulatorów, przez co robią się coraz mniej efektywne. Stąd też dobrym pomysłem może być budowa przydomowej elektrownii akumulacyjnej.

Elektrownia akumulacyjnej sama w sobie jest częściowo naturalnym akumulatorem. Jej budowa to dwa zbiorniki wodne, jeden dużo wyżej od drugiego. Między zbiornikami są dwa przewody hydrauliczne, czyli dwie drogi dla znajdującej się tam wody. Przy jednym przewodzie zakłada się pompę która pompuje wodę z dolnego zbiornika do górnego. W drugim  przewodzie insaluje się turbinę prądową, która pracując wytwarza prad elektryczny. 

Podczas nadmiaru produkcji prądu pompa w zbiorniku zaczyna pompować wode do górnego zbiornika odbierajac nadmiar prądu z obiegu. Podczas niedoboru prądu wypuszcza się wodę z górnego zbiornika do dolnego uruchamiając turbinę, która produkuje prąd. w ten sposób uzupełnia niedobory prądu elektrycznego w instalacji. 

Dzisiaj istnieją już elektrownie akumulacyjne. Buduje się je tam, gdzie jest duża ilość turbin wiatrowych. Żeby zaspokoić porzeby te zbiorniki są dość rozległe. Zwróćmy jednak uwagę na to, jakie potrzeby będzie miało takie gospodarstwo domowe?

Skupmy się na zaletach budowy takich elektrowni.

Pierwszą z nich będzie dużo miejsze obciążenie dla środowiska. Woda jest odnawialnym surowcem który krąży w przyrodzie. Ogranicza się również emisję zanieczyszczeń powstająca w wyniku produkcji takiej elektrowni. Ewentualne wycieki wody nie doprowadzą do skażenia środowiska.

Kolejną będzie dużo niższy koszt budowy takiej elektrowni, prostota jej budowy. Dużo łatwiej zrobić dwa zbiorniki według powyższego opisu, niż wyprodukować olbrzymią baterię według dzisiejszej technologii i konstrukcji.

To rozwiązanie nie jest jednak pozbawione wad. 

Pierwszą będzie możliwość zamarznięcia wody w zimie. W najlepszym wypadku zamarznięta woda nie uruchomii turbiny, a w najgorszym zniszczy całą instalację ukumulatora. Przy możliwości zamarznięcia nie sposób zwrócić uwagi różnież za sole mineralne które zazwyczaj znajduja się w wodzie. Osiadanie ich na elementach elektrownii akumulacyjnej spowoduje zmniejszenie jej żywotności.

Drugą wadą jest ilość miejsca potrzebna do budowy dwóch zbiorników. Budowa takiej elektromni zobowiązuje do wygospodarowania odpowiedniej powierzchnii, która zmniejszy tereny rekreacyjne, lub pod uprawy. 

Jest jednak możliwość poradzenia sobie z tymi niedogodnościami. będzei to jednak powodowało wzrost kosztów i ilości pracy. Najłatwiej taką elektrownię stworzyć pod ziemią i zaizolować. Należy pamiętać przy tym na stwożeniu dostępu do tej elektrownii, żeby można ją było serwisować.

Podsumowując o wszystko stworzenie takiej przydowomej elektrownii akumulacyjnej eydaje sie być dobrym pomysłem. Przy dobrym rozplanowaniu pozwoli to zaoszczędzić pieniądze, lub nawet sworzyć dom samowystarczalny energetycznie.