Spis treści

1. Wielkoskalowe BESS – filar europejskiej elastyczności energetycznej
2. Magazyny energii elektrycznej odpowiedzią na deficyt elastyczności
3. Case studies – magazyny energii elektrycznej (BESS) w Europie
4. Magazyny energii elektrycznej w Polsce – przegląd najważniejszych projektów BESS
5. Niezależne magazyny energii elektrycznej – Horyzont Nowej Energetyki

Magazyny energii elektrycznej odpowiedzią na deficyt elastyczności

Skala zapotrzebowania na elastyczność systemową rośnie dynamicznie, napędzana ambitnymi celami dekarbonizacyjnymi Unii Europejskiej, a przede wszystkim intensywną integracją wielkoskalowej, niesterowalnej generacji. Ta transformacja generuje bezprecedensowe wyzwania dla utrzymania stabilności i adekwatności zasobów, skutkując narastającym deficytem zdolności do efektywnego bilansowania podaży i popytu energii w czasie rzeczywistym.

Case studies – magazyny energii elektrycznej (BESS) w Europie

Niemcy liderami usług systemowych

Niemcy są jednym z europejskich liderów w zakresie wdrożeń BESS, co jest determinowane szybkim wzrostem niestabilnych odnawialnych źródeł energii (OZE), głównie fotowoltaiki i elektrowni wiatrowych. Wielkoskalowe magazyny bateryjne odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu stabilności sieci, a głównym źródłem przychodów dla wielu z nich jest świadczenie usług systemowych, zwłaszcza Regulacji Częstotliwości (Frequency Containment Reserve, FCR).

Głównym celem wdrożeń BESS w Niemczech jest zapewnienie szybkiej i precyzyjnej rezerwy mocy niezbędnej do stabilizacji częstotliwości sieci. W kontekście rosnącego udziału niestabilnych źródeł OZE BESS są niezastąpione ze względu na ich zdolność do niemal natychmiastowej reakcji na wahania generacji. Magazyny bateryjne są idealnie dostosowane do świadczenia tego typu usług, oferując czasy odpowiedzi rzędu milisekund oraz wyjątkową zdolność do dynamicznego przełączania między trybami ładowania i rozładowywania.

Case study: BESS 90 MW / 138 MWh dla STEAG, Niemcy

Steag Energy Services, jeden z wiodących niemieckich koncernów energetycznych, postawił sobie za cel zwiększenie integracji niestabilnych odnawialnych źródeł energii (OZE) w krajowej sieci elektroenergetycznej. Kluczowym wyzwaniem była rosnąca nierównowaga między generacją a obciążeniem, co wymagało wdrożenia niezawodnego rozwiązania do magazynowania nadwyżek energii dla efektywnego równoważenia systemu.

W odpowiedzi na te potrzeby firma Nidec Conversion dostarczyła kompletny system magazynowania energii elektrycznej (BESS), składający się z sześciu modułów o łącznej mocy 90 MW i pojemności 138 MWh (6 x 15 MW / 23 MWh). W momencie uruchomienia uczyniło to projekt jednym z największych systemów BESS na świecie.

Magazyny energii wzmacniają system hydroenergetyczny w Szwecji

Szwecja, podobnie jak inne kraje nordyckie, opiera swoją transformację energetyczną na hydroenergetyce, która historycznie stanowiła naturalny magazyn energii i podstawowy element stabilizacji krajowego systemu elektroenergetycznego. W obliczu dynamicznego przyrostu mocy w niestabilnych źródłach odnawialnych (OZE), głównie energetyce wiatrowej, Szwecja w coraz szerszym zakresie wdraża bateryjne magazyny energii, które uzupełniają możliwości regulacyjne elektrowni wodnych.

Integracja magazynów BESS z hydroelektrowniami odgrywa kluczową rolę w stabilizacji pracy sieci oraz podnoszeniu odporności i efektywności istniejących aktywów hydroenergetycznych. Podczas gdy elektrownie wodne dostarczają elastyczności w długiej skali czasowej i na dużą skalę mocy, systemy BESS wykorzystywane są do świadczenia ultraszybkich usług systemowych, takich jak regulacja częstotliwości (np. FCR).

Głównym wyzwaniem dla współczesnych hydroelektrowni, wynikającym z pracy w systemie zdominowanym przez OZE, są gwałtowne i częste zmiany obciążenia. Taki tryb eksploatacji prowadzi do zwiększonego zużycia mechanicznego newralgicznych komponentów, w szczególności turbin (wirników) i układów upustowych. Dzięki reakcji na poziomie milisekund, magazyny BESS przejmują na siebie tę szybką i wysokoczęstotliwościową zmienność, odciążając w ten sposób jednostki wodne.

Ograniczenie częstotliwości i zakresu szybkich manewrów obciążenia turbin hydroelektrowni pozwala wydłużyć ich cykl życia i obniżyć koszty utrzymania. Jednocześnie umożliwia to samym elektrowniom wodnym pracę w bardziej stabilnych i optymalnych z punktu widzenia sprawności reżimach.

Case study: innowacyjny „second-life” BESS 1 MW / 250 kWh, Landafors, Szwecja

Fortum, we współpracy z Volvo Cars oraz firmą technologiczną Comsys, zrealizowało pilotażowy projekt magazynu energii w elektrowni wodnej Landafors w Szwecji. Kluczową innowacją projektu jest wykorzystanie baterii z samochodów hybrydowych plug-in Volvo, które wycofano z użytku motoryzacyjnego. Choć ogniwa te nie spełniają już wymagań dla aplikacji automotive, zachowują znaczną część pojemności, co czyni je idealnymi kandydatami do stacjonarnego magazynowania energii w modelu gospodarki o obiegu zamkniętym.

Głównym zadaniem systemu jest dostarczanie szybkiej rezerwy mocy do regulacji częstotliwości systemu elektroenergetycznego.

System w Landafors pełni kluczową rolę poprzez:

• Ultraszybką reakcję – magazyn reaguje na zmiany częstotliwości w czasie milisekund, zapewniając natychmiastową stabilizację. Działanie to jest następnie wspierane przez wolniej reagujące regulatory turbin wodnych.
• Ochronę aktywów – zastosowanie BESS do szybkiej regulacji redukuje zużycie mechaniczne i cykliczne obciążenie turbin, co przekłada się na wydłużenie ich żywotności i redukcję kosztów konserwacji.
• Wzmocnienie integracji OZE – to rozwiązanie bezpośrednio wspiera pracę odnawialnego źródła, jakim jest hydroenergia, zwiększając jego wartość i zdolność do spełniania przyszłych, zaostrzonych wymogów operatorów systemów przesyłowych.

Mimo niedużej skali w porównaniu do największych obecnie budowanych systemów BESS projekt ten jest wyjątkowo ciekawy z uwagi na to, że wykorzystuje baterie wycofane z pojazdów. Taki sposób wykorzystania zużytych ogniw w magazynowaniu energii jest kluczowym elementem gospodarki o obiegu zamkniętym, znacząco poprawiającym bilans środowiskowy i ekonomiczny technologii litowo-jonowej.

Magazyny energii elektrycznej w Polsce – przegląd najważniejszych projektów BESS

Transformacja energetyczna Polski wymaga nie tylko budowy nowych źródeł zeroemisyjnych, ale również stworzenia inteligentnej infrastruktury, która zagwarantuje stabilność systemu. Kluczową rolę w tym procesie odgrywają wielkoskalowe magazyny energii, stanowiące bufor bezpieczeństwa między zmienną generacją z OZE a zapotrzebowaniem odbiorców. Poniżej przedstawiono kluczowe projekty, które w nadchodzących latach zdefiniują nową jakość polskiej energetyki.

BESS Żarnowiec (PGE): 262 MW / ok. 981 MWh

Jako strategiczna odpowiedź na rozwój morskiej energetyki wiatrowej, Polska Grupa Energetyczna (PGE) realizuje największy w kraju projekt bateryjnego magazynu energii. Inwestycja o mocy 262 MW i pojemności ok. 981 MWh, zlokalizowana przy Elektrowni Szczytowo-Pompowej Żarnowiec, będzie kluczowym elementem zabezpieczającym pracę KSE w obliczu dynamicznego przyrostu mocy z Bałtyku.

Planowany na 2027 rok obiekt będzie pełnił zaawansowane funkcje stabilizacyjne dla sieci przesyłowej w północnej Polsce, w tym magazynowanie nadwyżek energii z OZE. Projekt stanowi flagowy element długoterminowej strategii PGE, zakładającej budowę ponad 80 magazynów o łącznej pojemności przekraczającej 10 GWh do 2035 roku i jest kamieniem milowym polskiej transformacji energetycznej.

BESS Gryfino (PGE): do 400 MW / min. 800 MWh

W ramach wzmacniania elastyczności i bezpieczeństwa Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE), Grupa PGE przejęła i rozwinęła projekt budowy wielkoskalowego magazynu BESS w pobliżu Elektrowni Dolna Odra w Nowym Czarnowie koło Gryfina. Obiekt o imponującej mocy do 400 MW i pojemności co najmniej 800 MWh został zaprojektowany jako strategiczny stabilizator dla niestabilnej generacji z lądowych farm wiatrowych w regionie północno-zachodnim. Magazyn, wsparty mechanizmem rynku mocy, ma zostać uruchomiony do 2029 roku. Główne zadania magazynu to dostarczanie rezerw mocy oraz błyskawiczna reakcja na wahania w sieci, co bezpośrednio przełoży się na wzrost niezawodności dostaw energii, stanowiąc kluczowy element realizacji strategii magazynowania energii przez PGE.

Niezależne magazyny energii elektrycznej – Horyzont Nowej Energetyki

Wielkoskalowe magazyny energii BESS ewoluują z roli pomocniczego bufora w kluczowy filar stabilności systemów elektroenergetycznych. Jak pokazują przykłady z Niemiec, Szwecji i Polski, technologia ta stanowi adekwatną odpowiedź na rosnący deficyt elastyczności generowany przez europejską transformację energetyczną.

Kluczowym trendem jest integracja BESS z istniejącą infrastrukturą energetyczną – zarówno z OZE, jak i konwencjonalnymi źródłami – tworząc hybrydowe rozwiązania o podwyższonej wartości systemowej. Perspektywicznym kierunkiem rozwoju są także projekty wykorzystujące baterie „second-life”, które wpisują się w założenia gospodarki o obiegu zamkniętym.

W nadchodzącej dekadzie magazyny energii staną się nieodzownym elementem krajobrazu energetycznego Europy, stanowiąc kluczowy komponent bezpiecznej i efektywnej transformacji energetycznej kontynentu.

Źródła:

1. The ninth edition of the European Market Monitor on Energy Storage (EMMES) by the European Association for Storage of Energy (EASE) and LCP Delta: https://energystorageeurope.eu/publication/emmes-9-0-march-2025/
2. Nidec 90 MW / 138 MWh BESS case study: https://www.nidec-conversion.com/document/battery-energy-storage-steag-utility-case-study/
3. Fortum BESS 1 MW / 250 kWh: https://www.fortum.com/about-us/forthedoers-blog/batteries-and-hydropower-turbines-get-longer-life-sweden
4. Using Energy Storage Systems to Extend the Life of Hydropower Plants: https://www.pnnl.gov/publications/using-energy-storage-systems-extend-life-hydropower-plants
5. PGE rozpoczęła budowę jednego z największych bateryjnych magazynów energii elektrycznej w Europie: https://www.gkpge.pl/grupa-pge/dla-mediow/komunikaty-prasowe/korporacyjne/pge-rozpoczela-budowe-jednego-z-najwiekszych-bateryjnych-magazynow-energii-elektrycznej-w-europie
6. PGE Energia Odnawialna ogłosiła przetarg na budowę magazynu energii elektrycznej w Gryfinie: https://www.gkpge.pl/grupa-pge/dla-mediow/komunikaty-prasowe/korporacyjne/pge-energia-odnawialna-oglosila-przetarg-na-budowe-magazynu-energii-elektrycznej-w-gryfinie