Jednak korzystanie z OZE wiąże się również z nieregularnym charakterem produkcji energii. W związku z tym eksperci często zadają sobie pytanie – jak przechowywać nadmiar energii w chwilach jej szczytowej produkcji i jak nią dysponować w chwilach, gdy jej brakuje? Stąd też magazynowanie energii stało się nie tylko wyzwaniem, ale i kluczem do sukcesu całego rynku OZE. 

W odpowiedzi na to wyzwanie, rozwijane są różnorodne technologie magazynowania energii, które mogą zapewnić stabilność i ciągłość dostaw w systemach opartych na OZE.

Technologie bazujące na przemianach mechanicznych 

Technologie magazynowania bazujące na przemianach mechanicznych polegają na przechowywaniu energii w postaci potencjalnej lub kinetycznej, która może być później przekształcona z powrotem w prąd. Tego rodzaju rozwiązania są cenione za swoją niezawodność i zdolność do przechowywania dużej ilości energii. Wśród nich wyróżnić można m.in.:

• Elektrownie szczytowo-pompowe (PHS) - to jedna z najbardziej znanych metod mechanicznych przechowywania energii na dużą skalę. Składają się z dwóch zbiorników umiejscowionych na różnych wysokościach. Działają w ten sposób, że pompy elektryczne przepompowują wodę z dolnego zbiornika do górnego, gromadząc energię. Gdy woda spływa z powrotem przez turbiny połączone z generatorem, energia elektryczna ponownie trafia do sieci.
• Magazyny energii sprężonego powietrza (CAES) - wykorzystują nadwyżki taniej energii z OZE do sprężania powietrza przechowywanego w dużych zbiornikach, takich jak jaskinie solne czy kopalnie. W momencie zwiększonego zapotrzebowania na energię, sprężone powietrze jest rozprężane w turbinie, co generuje energię elektryczną.
• Magazyny energii ciekłego powietrza (LAES) - to nowa technologia rozwijająca ideę CAES. Wykorzystuje ona energię elektryczną do schładzania i sprężania powietrza do stanu ciekłego, przechowując go w kriogenicznych zbiornikach. Podczas rozładowania magazynu, skroplone powietrze jest odparowywane, podgrzewane i przepuszczane przez turbinę gazową, co generuje energię elektryczną.

Technologie bazujące na przemianach elektromechanicznych 

Technologie bazujące na przemianach elektromechanicznych wykorzystują różnorodne zjawiska fizyczne do przechowywania i wytwarzania energii elektrycznej. Dzięki zastosowaniu zaawansowanych systemów, umożliwiają zwiększanie efektywności energetycznej oraz stabilności sieci elektroenergetycznych. Istnieje wiele rodzajów akumulatorów wykorzystywanych do magazynowania energii, w tym:

• Akumulatory kwasowo-ołowiowe (PbA) - były jednymi z pierwszych tego rodzaju systemów magazynowania energii. Ich sprawność wynosi 75–85 proc., jednak mimo to, ich popularność spadła z powodu krótkiej żywotności i niskiej gęstości energii w porównaniu z akumulatorami litowo-jonowymi. Dodatkowo, ich waga i rozmiar stanowią istotne ograniczenia w nowoczesnych zastosowaniach.
• Akumulatory litowo-jonowe (Li-ion) - są powszechnie stosowane w różnych urządzeniach, takich jak samochody, telefony i laptopy. Stanowią ponad 90 proc. udziału w światowym rynku akumulatorów sieciowych. Ich rozwój napędzany jest ciągłym postępem technologicznym i rosnącym zapotrzebowaniem na wydajne źródła energii.
• Akumulatory sodowo-siarkowe (NaS) - to kolejna innowacyjna technologia, która może zrewolucjonizować rynek magazynowania energii, eliminując konieczność użycia litu. 
• Akumulatory przepływowe - są cenione za możliwość długotrwałego magazynowania energii i zapewnianie ciągłego zasilania. Choć mają niższą gęstość energetyczną, charakteryzują się długim cyklem życia. Energia jest przechowywana w dwóch ciekłych roztworach chemicznych, które przepływają przez ogniwo elektrochemiczne, oddzielone membraną umożliwiającą wymianę jonów. 

Technologie bazujące na przemianach elektrycznych 

Technologie bazujące na przemianach elektrycznych są istotne w nowoczesnych systemach energetycznych, oferując efektywne sposoby magazynowania i dostarczania energii. Jedną z najważniejszych technologii w tym sektorze są superkondensatory. 

Różnią się one od tradycyjnych kondensatorów tym, że zamiast dwóch okładek z materiału przewodzącego, rozdzielonych dielektrykiem, jest tylko jedna okładka, a w miejscu drugiej znajduje się elektrolit. W tym przypadku separacja ładunków odbywa się w podwójnej warstwie elektrycznej na powierzchni naładowanej elektrody. Choć superkondensatory mogą szybko magazynować i oddawać energię, to ich wadą jest mała pojemność. Są idealne jako krótkoterminowe magazyny energii, które reagują w ułamkach sekund.

Technologie bazujące na przemianach chemicznych 

Technologie bazujące na przemianach chemicznych wykorzystują reakcje chemiczne do wytwarzania i magazynowania energii. W tej kategorii szczególną uwagę przyciągają wodorowe ogniwa paliwowe.

Generują one energię elektryczną poprzez reakcję chemiczną między wodorem a tlenem. Uznaje się je za nowoczesne i obiecujące rozwiązanie, mogące znacząco ograniczyć emisję gazów cieplarnianych. Choć wodór nie występuje naturalnie w czystej postaci na Ziemi i musi być produkowany, istnieją bezemisyjne metody jego pozyskiwania, takie jak elektroliza wody oraz katalityczny jej rozkład.

Sektor energetyczny stawia przed nami wiele wyzwań, ale jednocześnie oferuje wiele rozwiązań. Wybór odpowiedniego magazynu energii jest istotny, zważywszy na różnorodność dostępnych technologii, ich zalety i wady. Nie ma jednej, uniwersalnej odpowiedzi na pytanie, która technologia magazynowania energii jest najlepsza. Wszystko zależy od indywidualnych potrzeb oraz celów, które chcemy osiągnąć.

Źródła: 
https://passive-instal.pl/jakie-mamy-rodzaje-magazynow-energii/ 
https://e-magazyny.pl/baza-wiedzy/technologie-magazynowania-energii/