Materiały konferencyjne SEP 2022

Szkoła Eksploatacji Podziemnej 2022, Materiały Konferencyjne Systemy magazynowania energii w sprężonych gazach wykorzystujące szyby pokopalniane Łukasz Bartela Jakub Ochmann Katedra Maszyn i Urządzeń Energetycznych, Politechnika Śląska Sebastian Waniczek Energoprojekt-Katowice S.A. STRESZCZENIE: W referacie zostaną zaprezentowane autorskie koncepcje systemów maga- zynowania energii, w których wykorzystywane są procesy sprężania oraz ekspansji gazów, takich jak powietrze oraz dwutlenek węgla. W referacie omówione zostaną podstawowe wy- zwania w zakresie budowy systemów, a w szczególności wyzwania związane z przygotowa- niem zbiorników ciśnieniowych oraz zabudową zasobników ciepła wysokotemperaturowego. Zaprezentowane zostaną rezultaty badań stanowiskowych oraz analiz numerycznych, jakie są prowadzone w Politechnice Śląskiej oraz Energoprojekcie-Katowice. W referacie zaprezento- wane zostaną rezultaty analiz termodynamicznych, wskazujące na duży potencjał systemów, szczególnie objawiający się pojemnością energetyczną. Zgodnie z wynikami analiz pojedynczy system powietrzny wykorzystujący szyb o objętości 60 tys. m3 może pozwolić na zmagazy- nowanie energii w ilości około 140 MWh, z kolei analogiczny system, ale wykorzystujący dwutlenek węgla, poziom 80 MWh. SŁOWA KLUCZOWE: Magazynowanie energii, sprężone powietrze, sprężony dwutlenek wę- gla, zagospodarowanie poeksploatacyjnych szybów kopalnianych 1. WSTĘP Planowane zmiany w strukturze polskiego systemu elektroenergetycznego, ukierunkowane głównie na rozszerzenie w nim udziału instalacji odnawialnych i niskoemisyjnych, wymagają implementacji systemów magazynowania kompensujących wahania generacji i zapotrzebowa- nia na energię elektryczną [1]. Naturalnym skutkiem ograniczenia kluczowej roli węgla ka- miennego w krajowej energetyce jest również redukcja jego wydobycia, a zatem wyłączenie z eksploatacji szeregu instalacji o charakterze wydobywczym i pomocniczym. W latach 1970 – 2005 zlikwidowano w Polsce 392 szyby górnicze, a 24 zostały przemianowane w stacje pom-