{"id":3156,"date":"2026-04-19T10:03:41","date_gmt":"2026-04-19T10:03:41","guid":{"rendered":"https:\/\/gwits.pl\/?p=3156"},"modified":"2026-09-07T11:34:15","modified_gmt":"2026-09-07T11:34:15","slug":"1065545gwits20260404","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/gwits.pl\/en\/1065545gwits20260404\/","title":{"rendered":"Analiza techniczno-ekonomiczna konwencjonalnych technologii magazynowania energii \/ Techno-economic analysis of conventional energy storage technologies"},"content":{"rendered":"\n

Julia W\u0142osi\u0144ska 1*<\/sup><\/em><\/p>\n\n\n\n

Afiliacja<\/summary>\n

1<\/sup> Dekpol Budownictwo S.A.
* Kontakt \/ Correspondence: juliawlosinska2000@gmail.com<\/a><\/p>\n<\/details>\n\n\n\n


DOI: 10.65545\/GWITS.2026.04.04<\/strong>, GWiTS 4\/2026, kwiecie\u0144 2026<\/p>\n\n\n\n

Pobierz PDF<\/a> (Open Access)<\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

Streszczenie:
<\/strong>W artykule przedstawiono analiz\u0119 techniczno-ekonomiczn\u0105 konwencjonalnych technologii magazynowania energii: elektrownie szczytowo pompowe (PHES \u2013 pumped hydro energy storage), magazynowanie w spr\u0119\u017conym powietrzu (CAES \u2013 compressed air energy storage), adiabatyczne magazynowanie energii w spr\u0119\u017conym powietrzu (ACAES \u2013 adiabatic compressed air energy storage) oraz magazynowanie energii w ciek\u0142ym powietrzu (LAES \u2013 liquid air energy storage). Ocen\u0119 przeprowadzono z wykorzystaniem wska\u017anika LCOS (levelized cost of storage), uwzgl\u0119dniaj\u0105cego nak\u0142ady inwestycyjne, koszty operacyjne oraz sprawno\u015b\u0107 system\u00f3w w ca\u0142ym cyklu \u017cycia. Wyniki wskazuj\u0105, \u017ce najni\u017cszy koszt jednostkowy uzyskano dla PHES, co wynika z ich wysokiej sprawno\u015bci i d\u0142ugiej \u017cywotno\u015bci. Wy\u017csze warto\u015bci LCOS uzyskano dla CAES i ACAES, natomiast najwy\u017csze dla LAES, g\u0142\u00f3wnie z powodu niskiej sprawno\u015bci i du\u017cego zu\u017cycia energii.<\/p>\n\n\n\n

S\u0142owa kluczowe: <\/strong>magazynowanie energii, LCOS, PHES, CAES, LAES<\/em>
<\/p>\n\n\n\n

Abstract:<\/strong>
This paper presents a techno-economic analysis of conventional energy storage technologies: pumped hydro energy storage (PHES), compressed air energy storage (CAES), adiabatic compressed air energy storage (ACAES) i liquid air energy storage (LAES). The assessment is based on the levelized cost of storage (LCOS), which includes capital costs, operational costs, and system efficiency over the lifecycle. The results show that PHES have the lowest unit cost due to high efficiency and long lifetime. Higher LCOS values were obtained for CAES and ACAES, while the highest values were observed for LAES, mainly due to lower efficiency and high energy consumption.<\/p>\n\n\n\n

Keywords:<\/strong> energy storage, LCOS, PHES, CAES, LAES<\/em><\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

1. Wst\u0119p<\/h3>\n\n\n\n

Post\u0119puj\u0105ca transformacja sektora energetycznego, zwi\u0105zana z rosn\u0105cym udzia\u0142em odnawialnych \u017ar\u00f3de\u0142 energii, prowadzi do istotnych zmian w sposobie funkcjonowania system\u00f3w elektroenergetycznych. \u0179r\u00f3d\u0142a takie jak energetyka wiatrowa i fotowoltaiczna charakteryzuj\u0105 si\u0119 zmienno\u015bci\u0105 oraz ograniczon\u0105 przewidywalno\u015bci\u0105 generacji, co stanowi wyzwanie dla zachowania r\u00f3wnowagi pomi\u0119dzy produkcj\u0105 a zapotrzebowaniem na energi\u0119 elektryczn\u0105. W tym kontek\u015bcie magazynowanie energii staje si\u0119 jednym z kluczowych element\u00f3w zapewniaj\u0105cych stabiln\u0105 i bezpieczn\u0105 prac\u0119 systemu elektroenergetycznego. Celem artyku\u0142u jest por\u00f3wnanie aspekt\u00f3w technicznych i ekonomicznych wybranych konwencjonalnych technologii magazynowania energii. Artyku\u0142 stanowi syntetyczne opracowanie wynik\u00f3w szerszego badania dotycz\u0105cego magazynowania energii w systemach elektroenergetycznych i koncentruje si\u0119 na technologiach konwencjonalnych, kt\u00f3re pomimo dynamicznego rozwoju nowych technologii pozostaj\u0105 istotnym elementem zapewnienia bezpiecze\u0144stwa i stabilno\u015bci pracy systemu elektroenergetycznego [1\u20133].<\/p>\n\n\n\n

2. Metodologia obliczania wska\u017anika LCOS<\/h3>\n\n\n\n

Ocena ekonomiczna analizowanych technologii magazynowania energii zosta\u0142a przeprowadzona z wykorzystaniem wska\u017anika u\u015brednionego kosztu magazynowania energii LCOS (levelized cost of storage). Metoda ta umo\u017cliwia por\u00f3wnanie technologii o odmiennych parametrach technicznych, r\u00f3\u017cnej strukturze koszt\u00f3w oraz r\u00f3\u017cnym okresie eksploatacji poprzez odniesienie ca\u0142kowitych, zdyskontowanych koszt\u00f3w inwestycji do ca\u0142kowitej, zdyskontowanej ilo\u015bci energii oddanej do systemu elektroenergetycznego w ca\u0142ym cyklu \u017cycia instalacji [1, 2, 4].<\/p>\n\n\n\n

Wska\u017anik LCOS obliczono zgodnie z zale\u017cno\u015bci\u0105:<\/p>\n\n\n\n

L<\/mi>C<\/mi>O<\/mi>S<\/mi>=<\/mo>C<\/mi>A<\/mi>P<\/mi>E<\/mi>X<\/mi>+<\/mo>O<\/mi>P<\/mi>E<\/mi>X<\/mi> <\/mtext>(<\/mo>z<\/mi>d<\/mi>y<\/mi>s<\/mi>k<\/mi>.<\/mi>)<\/mo>+<\/mo>K<\/mi>o<\/mi>s<\/mi>z<\/mi>t<\/mi> <\/mtext>e<\/mi>n<\/mi>e<\/mi>r<\/mi>g<\/mi>i<\/mi>i<\/mi> <\/mtext>(<\/mo>z<\/mi>d<\/mi>y<\/mi>s<\/mi>k<\/mi>.<\/mi>)<\/mo><\/mrow>E<\/mi>n<\/mi>e<\/mi>r<\/mi>g<\/mi>i<\/mi>a<\/mi> <\/mtext>d<\/mi>o<\/mi>s<\/mi>t<\/mi>a<\/mi>r<\/mi>c<\/mi>z<\/mi>o<\/mi>n<\/mi>a<\/mi> <\/mtext>(<\/mo>z<\/mi>d<\/mi>y<\/mi>s<\/mi>k<\/mi>.<\/mi>)<\/mo><\/mrow><\/mfrac><\/mspace>(<\/mo>1<\/mn>)<\/mo><\/mrow>LCOS=\\frac{CAPEX+OPEX\\ (zdysk.)+Koszt\\ energii\\ (zdysk.)}{Energia\\ dostarczona\\ (zdysk.)} \\quad(1)<\/annotation><\/semantics><\/math><\/div>\n\n\n\n

gdzie:<\/p>\n\n\n\n

CAPEX <\/em>\u2013 nak\u0142ady inwestycyjne. W zale\u017cno\u015bci od technologii uwzgl\u0119dniano m.in.: koszt jednostkowy urz\u0105dze\u0144 g\u0142\u00f3wnych, koszt zbiornik\u00f3w magazynowych, koszt infrastruktury towarzysz\u0105cej, koszt system\u00f3w pomocniczych. CAPEX by\u0142 przyjmowany jako koszt ponoszony na pocz\u0105tku inwestycji (rok 0) i nie podlega\u0142 dyskontowaniu.<\/p>\n\n\n\n

OPEX (zdysk.)<\/em> \u2013 zdyskontowany OPEX. OPEX obejmuje koszty eksploatacji i utrzymania instalacji, w tym serwis, konserwacj\u0119 oraz bie\u017c\u0105c\u0105 obs\u0142ug\u0119 systemu. W analizie przyj\u0119to, \u017ce koszty te ponoszone s\u0105 corocznie przez ca\u0142y okres eksploatacji instalacji. Z uwagi na d\u0142ugi horyzont czasowy funkcjonowania system\u00f3w magazynowania energii, koszty operacyjne zosta\u0142y zdyskontowane w celu uwzgl\u0119dnienia warto\u015bci pieni\u0105dza w czasie – koszty ponoszone w przysz\u0142o\u015bci maj\u0105 ni\u017csz\u0105 warto\u015b\u0107 bie\u017c\u0105c\u0105 ni\u017c koszty ponoszone w roku bazowym. Dla wszystkich analizowanych technologii zastosowano jednakow\u0105 stop\u0119 dyskontow\u0105 na poziomie 8%, co pozwoli\u0142o zachowa\u0107 sp\u00f3jno\u015b\u0107 metodologiczn\u0105 oraz zapewni\u0107 por\u00f3wnywalno\u015b\u0107 wynik\u00f3w.<\/p>\n\n\n\n

Koszt energii (zdysk.)<\/em> \u2013 zdyskontowany koszt energii zu\u017cytej do \u0142adowania systemu. W obliczeniach uwzgl\u0119dniono koszt energii elektrycznej zu\u017cytej do \u0142adowania systemu magazynowania, kt\u00f3ry stanowi istotn\u0105 sk\u0142adow\u0105 wska\u017anika LCOS. W zale\u017cno\u015bci od technologii koszt ten obejmowa\u0142 energi\u0119 niezb\u0119dn\u0105 do pompowania wody w elektrowniach szczytowo-pompowych (PHES \u2013 pumped hydro energy storage), spr\u0119\u017cania powietrza w systemach magazynowania w spr\u0119\u017conym powietrzu (CAES \u2013 compressed air energy storage) i adiabatycznego magazynowania energii w spr\u0119\u017conym powietrzu (ACAES \u2013 adiabatic compressed air energy storage), procesu skraplania w technologii magazynowania energii w ciek\u0142ym powietrzu (LAES \u2013 liquid air energy storage). Wielko\u015b\u0107 kosztu energii by\u0142a bezpo\u015brednio uzale\u017cniona od sprawno\u015bci ca\u0142kowitej systemu, liczby cykli pracy w ci\u0105gu roku oraz mocy instalacji, kt\u00f3re determinowa\u0142y ca\u0142kowit\u0105 ilo\u015b\u0107 energii pobranej w ca\u0142ym okresie eksploatacji. Im ni\u017csza sprawno\u015b\u0107 systemu, tym wi\u0119ksza ilo\u015b\u0107 energii wej\u015bciowej wymagana by\u0142a do uzyskania tej samej ilo\u015bci energii oddanej, co bezpo\u015brednio wp\u0142ywa\u0142o na wzrost warto\u015bci LCOS. Koszt energii obliczano dla ca\u0142ego przyj\u0119tego okresu eksploatacji instalacji, a nast\u0119pnie dyskontowano, analogicznie jak koszty operacyjne.<\/p>\n\n\n\n

Energia dostarczona (zdysk.)<\/em> \u2013 zdyskontowana energia dostarczona. W mianowniku zastosowanego wzoru znajduje si\u0119 ca\u0142kowita ilo\u015b\u0107 energii oddanej do systemu elektroenergetycznego w ca\u0142ym cyklu \u017cycia instalacji. Przyj\u0119te parametry pozwoli\u0142y oszacowa\u0107 roczn\u0105 produkcj\u0119 energii oddawanej do systemu, a nast\u0119pnie jej sum\u0119 w ca\u0142ym okresie eksploatacji. Analogicznie jak w przypadku koszt\u00f3w, energia dostarczona zosta\u0142a zdyskontowana. Dzi\u0119ki temu zar\u00f3wno licznik, jak i mianownik wska\u017anika LCOS zosta\u0142y wyra\u017cone w warto\u015bciach bie\u017c\u0105cych, co umo\u017cliwi\u0142o rzetelne por\u00f3wnanie analizowanych technologii w d\u0142ugim horyzoncie czasowym.<\/p>\n\n\n\n

2.1. Metodologia oblicze\u0144 LCOS \u2013 przyk\u0142ad dla PHES<\/h5>\n\n\n\n

W celu zobrazowania przyj\u0119tej metodologii, poni\u017cej przedstawiono przyk\u0142ad obliczeniowy dla elektrowni szczytowo-pompowej (PHES \u2013 pumped hydro energy storage). Parametry techniczne i ekonomiczne przyj\u0119te do analizy odpowiadaj\u0105 typowym jednostkom tego typu eksploatowanym w Europie. [2, 5\u20137]. Zestawienie parametr\u00f3w dla PHES przedstawiono w Tabeli 1.<\/p>\n\n\n\n

Tabela 1. Zestawienie parametr\u00f3w dla elektrowni szczytowo-pompowej PHES [1, 6, 7]
Table 1. Parameters of PHES pumped-storage power plant [1, 6, 7]<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Parametry LCOS<\/strong><\/td>Warto\u015b\u0107<\/strong><\/td>Jednostka<\/strong><\/td><\/tr>
Moc systemu<\/td>300<\/td>MW<\/td><\/tr>
Czas pracy dziennie<\/td>8<\/td>h<\/td><\/tr>
Sprawno\u015b\u0107<\/td>75<\/td>%<\/td><\/tr>
\u017bywotno\u015b\u0107 systemu<\/td>50<\/td>lat<\/td><\/tr>
CAPEX<\/td>2000<\/td>USD\/kW<\/td><\/tr>
OPEX<\/td>15<\/td>USD\/kW\/rok<\/td><\/tr>
Koszt energii do \u0142adowania<\/td>70<\/td>USD\/MWh<\/td><\/tr>
Wsp\u00f3\u0142czynnik dyskonta<\/td>8<\/td>%<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Zgodnie z przyj\u0119t\u0105 metodologi\u0105, wska\u017anik LCOS wyra\u017ca si\u0119 zale\u017cno\u015bci\u0105 (1). Energia oddawana:<\/p>\n\n\n\n

E<\/mi>r<\/mi>o<\/mi>c<\/mi>z<\/mi>n<\/mi>a<\/mi><\/mrow><\/msub>=<\/mo>300<\/mn> <\/mtext>M<\/mi>W<\/mi>\u2219<\/mo>8<\/mn>h<\/mi>d<\/mi>z<\/mi>i<\/mi>e<\/mi>n<\/mi>\u02ca<\/mo><\/mover>\u2219<\/mo>365<\/mn>d<\/mi>n<\/mi>i<\/mi>\u2219<\/mo>0,75<\/mn>=<\/mo>657000<\/mn>M<\/mi>W<\/mi>h<\/mi>\/<\/mi>r<\/mi>o<\/mi>k<\/mi><\/mrow>E_{roczna}=300\\ MW\\bullet8 hdzie\u0144\u2219365 dni\u22190,75=657 000 MWh\/rok<\/annotation><\/semantics><\/math><\/div>\n\n\n\n

Energia zu\u017cyta do \u0142adowania (z uwagi na sprawno\u015b\u0107) \u2013 wej\u015bciowa:<\/p>\n\n\n\n

E<\/mi>w<\/mi>e<\/mi>j<\/mi><\/mrow><\/msub>=<\/mo>300<\/mn>\u2219<\/mo>8<\/mn>\u2219<\/mo>365<\/mn>=<\/mo>876<\/mn> <\/mtext>000<\/mn> <\/mtext>M<\/mi>W<\/mi>h<\/mi>\/<\/mi>r<\/mi>o<\/mi>k<\/mi><\/mrow>E_{wej}=300\\bullet8\\bullet365=876\\ 000\\ MWh\/rok<\/annotation><\/semantics><\/math><\/div>\n\n\n\n

Energia ca\u0142kowita:<\/p>\n\n\n\n

E<\/mi>c<\/mi>a<\/mi>k<\/mi>o<\/mi>w<\/mi>i<\/mi>t<\/mi>a<\/mi>j<\/mi><\/mrow><\/msub>=<\/mo> <\/mtext>657<\/mn> <\/mtext>000<\/mn>\u2219<\/mo>50<\/mn>=<\/mo>32<\/mn> <\/mtext>850<\/mn> <\/mtext>000<\/mn> <\/mtext>M<\/mi>W<\/mi>h<\/mi>\/<\/mi>50<\/mn>l<\/mi>a<\/mi>t<\/mi><\/mrow>E_{cakowitaj}=\\ 657\\ 000\\bullet50=32\\ 850\\ 000\\ MWh\/50lat<\/annotation><\/semantics><\/math><\/div>\n\n\n\n

Nak\u0142ad inwestycyjny ca\u0142kowity CAPEX:<\/p>\n\n\n\n

C<\/mi>A<\/mi>P<\/mi>E<\/mi>X<\/mi> <\/mtext>=<\/mo> <\/mtext>300<\/mn>\u2219<\/mo>1000<\/mn>\u2219<\/mo>2000<\/mn>=<\/mo>600<\/mn> <\/mtext>000<\/mn> <\/mtext>000<\/mn> <\/mtext>U<\/mi>S<\/mi>D<\/mi><\/mrow>CAPEX\\ =\\ 300\\bullet1000\\bullet2000=600\\ 000\\ 000\\ USD<\/annotation><\/semantics><\/math><\/div>\n\n\n\n

Rocznie OPEX:<\/p>\n\n\n\n

O<\/mi>P<\/mi>E<\/mi>X<\/mi> <\/mtext>=<\/mo> <\/mtext>300<\/mn>\u2219<\/mo>1000<\/mn>\u2219<\/mo>15<\/mn>=<\/mo>4<\/mn> <\/mtext>500<\/mn> <\/mtext>000<\/mn> <\/mtext>U<\/mi>S<\/mi>D<\/mi><\/mrow>OPEX\\ =\\ 300\\bullet1000\\bullet15=4\\ 500\\ 000\\ USD<\/annotation><\/semantics><\/math><\/div>\n\n\n\n

Koszt energii do \u0142adowania:<\/p>\n\n\n\n

876<\/mn> <\/mtext>000<\/mn>\u2219<\/mo>70<\/mn>=<\/mo>61<\/mn> <\/mtext>320<\/mn> <\/mtext>000<\/mn> <\/mtext>U<\/mi>S<\/mi>D<\/mi><\/mrow>876\\ 000\\bullet70=61\\ 320\\ 000\\ USD<\/annotation><\/semantics><\/math><\/div>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

Zdyskontowana energia ca\u0142kowita wynosi 8 037 399 MWh. Zdyskontowany OPEX wynosi 55 050 681 USD. Zdyskontowane koszty energii wynosz\u0105 750 157 278 USD.<\/p>\n\n\n\n

Na tej podstawie LCOS wynosi:<\/p>\n\n\n\n

L<\/mi>C<\/mi>O<\/mi>S<\/mi>=<\/mo>C<\/mi>A<\/mi>P<\/mi>E<\/mi>X<\/mi>+<\/mo>O<\/mi>P<\/mi>E<\/mi>X<\/mi> <\/mtext>(<\/mo>z<\/mi>d<\/mi>y<\/mi>s<\/mi>k<\/mi>.<\/mi>)<\/mo>+<\/mo>K<\/mi>o<\/mi>s<\/mi>z<\/mi>t<\/mi> <\/mtext>e<\/mi>n<\/mi>e<\/mi>r<\/mi>g<\/mi>i<\/mi>i<\/mi> <\/mtext>(<\/mo>z<\/mi>d<\/mi>y<\/mi>s<\/mi>k<\/mi>.<\/mi>)<\/mo><\/mrow>E<\/mi>n<\/mi>e<\/mi>r<\/mi>g<\/mi>i<\/mi>a<\/mi> <\/mtext>d<\/mi>o<\/mi>s<\/mi>t<\/mi>a<\/mi>r<\/mi>c<\/mi>z<\/mi>o<\/mi>n<\/mi>a<\/mi> <\/mtext>(<\/mo>z<\/mi>d<\/mi>y<\/mi>s<\/mi>k<\/mi>.<\/mi>)<\/mo><\/mrow><\/mfrac><\/mrow>LCOS=\\frac{CAPEX+OPEX\\ (zdysk.)+Koszt\\ energii\\ (zdysk.)}{Energia\\ dostarczona\\ (zdysk.)}<\/annotation><\/semantics><\/math><\/div>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
L<\/mi>C<\/mi>O<\/mi>S<\/mi>=<\/mo>600<\/mn> <\/mtext>000<\/mn> <\/mtext>000<\/mn>+<\/mo>55<\/mn> <\/mtext>050<\/mn> <\/mtext>681<\/mn>+<\/mo>750<\/mn> <\/mtext>157<\/mn> <\/mtext>278<\/mn><\/mrow>8<\/mn> <\/mtext>037<\/mn> <\/mtext>399<\/mn><\/mrow><\/mfrac>=<\/mo>174,83<\/mn> <\/mtext>U<\/mi>S<\/mi>D<\/mi>\/<\/mi>M<\/mi>W<\/mi>h<\/mi><\/mrow>LCOS=\\frac{600\\ 000\\ 000+55\\ 050\\ 681+750\\ 157\\ 278}{8\\ 037\\ 399}=174,83\\ USD\/MWh<\/annotation><\/semantics><\/math><\/div>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

Przyj\u0119ta metodologia oblicze\u0144 wska\u017anika LCOS umo\u017cliwi\u0142a kompleksow\u0105 ocen\u0119 technologii magazynowania energii w uj\u0119ciu d\u0142ugoterminowym, z uwzgl\u0119dnieniem zar\u00f3wno nak\u0142ad\u00f3w inwestycyjnych, koszt\u00f3w operacyjnych, kosztu energii wej\u015bciowej, jak i rzeczywistej ilo\u015bci energii oddanej do systemu elektroenergetycznego. W konsekwencji uzyskane warto\u015bci wska\u017anika LCOS odzwierciedlaj\u0105 rzeczywiste r\u00f3\u017cnice wynikaj\u0105ce z parametr\u00f3w technicznych, sprawno\u015bci system\u00f3w oraz struktury koszt\u00f3w poszczeg\u00f3lnych technologii, co zapewnia ich bezpo\u015bredni\u0105 por\u00f3wnywalno\u015b\u0107.<\/p>\n\n\n\n

3. Elektrownie szczytowo-pompowe (PHES)<\/h3>\n\n\n\n

Elektrownie szczytowo-pompowe (PHES \u2013 pumped hydro energy storage) magazynuj\u0105 energi\u0119 poprzez wykorzystanie energii potencjalnej wody przemieszczanej pomi\u0119dzy zbiornikiem dolnym i g\u00f3rnym. W okresach nadwy\u017cki energii elektrycznej system pracuje w trybie pompowania \u2013 energia zu\u017cywana jest do transportu wody do zbiornika g\u00f3rnego. W czasie zwi\u0119kszonego zapotrzebowania woda kierowana jest przez turbiny do zbiornika dolnego, umo\u017cliwiaj\u0105c produkcj\u0119 energii elektrycznej i jej oddanie do sieci. Technologia wymaga odpowiednich warunk\u00f3w topograficznych. Wyr\u00f3\u017cnia si\u0119 systemy otwarte (z po\u0142\u0105czeniem z naturalnym zbiornikiem wodnym) oraz zamkni\u0119te, budowane np. w wyrobiskach pokopalnianych. Systemy otwarte s\u0105 ta\u0144sze inwestycyjnie, lecz mog\u0105 silniej oddzia\u0142ywa\u0107 na \u015brodowisko poprzez zmiany poziomu wody i re\u017cimu hydrologicznego [5\u20139]. Kluczowym elementem analizy koszt\u00f3w inwestycyjnych i eksploatacyjnych elektrowni PHES jest wysoki stosunek koszt\u00f3w budowy do koszt\u00f3w eksploatacji. Cho\u0107 PHES wi\u0105\u017c\u0105 si\u0119 ze stosunkowo wysokimi nak\u0142adami pocz\u0105tkowymi, cechuj\u0105 si\u0119 niskimi kosztami operacyjnymi oraz d\u0142ug\u0105 \u017cywotno\u015bci\u0105, co czyni je konkurencyjnymi w d\u0142ugim horyzoncie czasowym. Koszty kapita\u0142owe dla PHES s\u0105 silnie uzale\u017cnione od uwarunkowa\u0144 geograficznych, rodzaju systemu (otwarty\/zamkni\u0119ty), dost\u0119pno\u015bci odpowiednich zbiornik\u00f3w oraz stopnia integracji z istniej\u0105c\u0105 infrastruktur\u0105. Koszty operacyjne elektrowni szczytowo-pompowych (PHES) nale\u017c\u0105 do stosunkowo niskich i cechuj\u0105 si\u0119 wysok\u0105 stabilno\u015bci\u0105 w czasie. Wynika to zar\u00f3wno z dojrza\u0142o\u015bci technologii, jak i z jej prostoty konstrukcyjnej.<\/p>\n\n\n\n

W przypadku elektrowni szczytowo -pompowych, LCOS jest silnie uzale\u017cniony od lokalizacji, warunk\u00f3w topograficznych, kosztu energii do pompowania oraz intensywno\u015bci wykorzystania systemu. Obliczenia wska\u017anika LCOS wykonano w oparciu o model referencyjnej elektrowni szczytowo-pompowej o mocy 300 MW, co odpowiada typowej wielko\u015bci instalacji tego typu funkcjonuj\u0105cych w Europie. Na podstawie przeprowadzonych oblicze\u0144 u\u015bredniony koszt magazynowania energii (LCOS) dla analizowanej elektrowni szczytowo-pompowej wyni\u00f3s\u0142 174,8 USD\/MWh. Otrzymana warto\u015b\u0107 wskazuje, \u017ce technologia ta charakteryzuje si\u0119 niskim jednostkowym kosztem magazynowania energii w por\u00f3wnaniu z innymi analizowanymi rozwi\u0105zaniami konwencjonalnymi.<\/p>\n\n\n\n

Istotnym czynnikiem wp\u0142ywaj\u0105cym na relatywnie niski poziom wska\u017anika LCOS jest bardzo du\u017ca ilo\u015b\u0107 energii oddanej do systemu elektroenergetycznego w ca\u0142ym cyklu \u017cycia instalacji. W analizowanym przypadku zdyskontowana energia dostarczona przekracza 8 mln MWh, co pozwala na efektywne roz\u0142o\u017cenie wysokich nak\u0142ad\u00f3w inwestycyjnych na d\u0142ugi okres eksploatacji elektrowni.<\/p>\n\n\n\n

Przeprowadzona analiza elektrowni szczytowo-pompowych potwierdza, \u017ce technologia ta jest dojrza\u0142ym i ekonomicznie konkurencyjnym rozwi\u0105zaniem magazynowania energii w skali systemowej. Uzyskany wska\u017anik u\u015brednionego kosztu magazynowania energii LCOS na poziomie 174,8 USD\/MWh jest najni\u017cszy spo\u015br\u00f3d analizowanych technologii konwencjonalnych, co jednoznacznie wskazuje na wysok\u0105 efektywno\u015b\u0107 ekonomiczn\u0105 PHES w d\u0142ugim horyzoncie czasowym.<\/p>\n\n\n\n

Kluczowym czynnikiem wp\u0142ywaj\u0105cym na korzystny wynik analizy LCOS jest bardzo du\u017ca ilo\u015b\u0107 energii oddanej do systemu elektroenergetycznego w ca\u0142ym cyklu \u017cycia instalacji. D\u0142uga \u017cywotno\u015b\u0107 elektrowni szczytowo-pompowych, przyj\u0119ta w analizie na poziomie 50 lat, w po\u0142\u0105czeniu z relatywnie niskimi i stabilnymi kosztami operacyjnymi, pozwala na efektywne roz\u0142o\u017cenie wysokich nak\u0142ad\u00f3w inwestycyjnych w czasie. W efekcie technologia ta charakteryzuje si\u0119 korzystnym bilansem koszt\u00f3w i efekt\u00f3w energetycznych mimo wysokiego CAPEX.<\/p>\n\n\n\n

Uzyskane wyniki wskazuj\u0105, \u017ce, elektrownie szczytowo-pompowe szczeg\u00f3lnie dobrze sprawdzaj\u0105 si\u0119 w warunkach intensywnej i d\u0142ugoterminowej eksploatacji, typowej dla system\u00f3w elektroenergetycznych o rosn\u0105cym udziale niestabilnych odnawialnych \u017ar\u00f3de\u0142 energii. Przy sprawno\u015bci cyklu magazynowania na poziomie oko\u0142o 75% oraz czasie pracy odpowiadaj\u0105cym dobowemu bilansowaniu zapotrzebowania, PHES pozostaj\u0105 jedn\u0105 z najbardziej efektywnych energetycznie technologii magazynowania energii.<\/p>\n\n\n\n

Jednocze\u015bnie analiza wykaza\u0142a, i\u017c rozw\u00f3j nowych projekt\u00f3w elektrowni szczytowo -pompowych jest w znacznym stopniu ograniczony przez czynniki pozatechniczne. Wysokie wymagania lokalizacyjne, istotne oddzia\u0142ywanie \u015brodowiskowe oraz potencjalne bariery spo\u0142eczne mog\u0105 stanowi\u0107 powa\u017cne ograniczenie dla realizacji inwestycji, nawet w przypadku technologii charakteryzuj\u0105cej si\u0119 wyra\u017an\u0105 przewag\u0105 ekonomiczn\u0105.<\/p>\n\n\n\n

Podsumowuj\u0105c, elektrownie szczytowo-pompowe nale\u017cy uzna\u0107 za technologi\u0119 o kluczowym znaczeniu dla stabilno\u015bci i bezpiecze\u0144stwa systemu elektroenergetycznego, zw\u0142aszcza w kontek\u015bcie transformacji energetycznej. Pomimo istotnych barier inwestycyjnych i spo\u0142ecznych, ich niski jednostkowy koszt magazynowania energii oraz wysoka efektywno\u015b\u0107 w d\u0142ugim okresie czyni\u0105 je fundamentem wielkoskalowego magazynowania energii, stanowi\u0105c jednocze\u015bnie punkt odniesienia dla oceny pozosta\u0142ych technologii magazynowania analizowanych w pracy.<\/p>\n\n\n\n

4. Magazynowanie energii w spr\u0119\u017conym powietrzu \u2013 technologie CAES i ACAES<\/h3>\n\n\n\n

Technologie magazynowania energii w spr\u0119\u017conym powietrzu stanowi\u0105 jedn\u0105 z najwa\u017cniejszych alternatyw dla elektrowni szczytowo-pompowych w obszarze wielkoskalowego, konwencjonalnego magazynowania energii. Ich istot\u0105 jest akumulacja energii elektrycznej w postaci energii spr\u0119\u017conego powietrza, kt\u00f3re nast\u0119pnie wykorzystywane jest do produkcji energii w okresach zwi\u0119kszonego zapotrzebowania [1, 2, 10].<\/p>\n\n\n\n

Analizie poddano zar\u00f3wno klasyczne systemy magazynowania energii w spr\u0119\u017conym powietrzu CAES (compressed air energy storage), jak i ich bardziej zaawansowan\u0105 technologicznie odmian\u0119 adiabatycznego magazynowania energii w spr\u0119\u017conym powietrzu ACAES (adiabatic compressed air energy storage), w kt\u00f3rej eliminowane jest zu\u017cycie paliw kopalnych poprzez magazynowanie ciep\u0142a spr\u0119\u017cania. Obie technologie oceniono pod k\u0105tem parametr\u00f3w technicznych, ekonomicznych oraz ich potencjalnego zastosowania w warunkach krajowych.<\/p>\n\n\n\n

W klasycznych systemach CAES energia elektryczna wykorzystywana jest do spr\u0119\u017cania powietrza, kt\u00f3re magazynowane jest w du\u017cych zbiornikach, najcz\u0119\u015bciej w kawernach solnych lub podziemnych wyrobiskach. W fazie generacji spr\u0119\u017cone powietrze jest rozpr\u0119\u017cane i wykorzystywane do nap\u0119du turbin, przy czym w technologii diabatycznej wymagane jest dodatkowe \u017ar\u00f3d\u0142o ciep\u0142a, zazwyczaj w postaci spalania paliwa. Technologia ACAES eliminuje ten element poprzez zastosowanie magazyn\u00f3w energii cieplnej, w kt\u00f3rych gromadzone jest ciep\u0142o powstaj\u0105ce podczas spr\u0119\u017cania powietrza. Rozwi\u0105zanie to pozwala na popraw\u0119 sprawno\u015bci ca\u0142kowitej uk\u0142adu oraz ograniczenie emisji, jednak wi\u0105\u017ce si\u0119 z wi\u0119ksz\u0105 z\u0142o\u017cono\u015bci\u0105 techniczn\u0105 i wy\u017cszymi nak\u0142adami inwestycyjnymi [1, 2, 10, 11].<\/p>\n\n\n\n

W analizie LCOS przyj\u0119to za\u0142o\u017cenia charakterystyczne dla instalacji wielkoskalowych, uwzgl\u0119dniaj\u0105c ograniczenia technologiczne i lokalizacyjne. W pracy wskazano, \u017ce zastosowanie naziemnych zbiornik\u00f3w spr\u0119\u017conego powietrza jest ekonomicznie nieuzasadnione dla du\u017cych mocy, natomiast wykorzystanie kawern solnych \u2013 uznawane za najbardziej efektywne rozwi\u0105zanie \u2013 nie stanowi obecnie realnej opcji w warunkach polskich. Czynniki te mia\u0142y istotny wp\u0142yw na przyj\u0119te parametry oraz uzyskane wyniki analizy ekonomicznej.<\/p>\n\n\n\n

Tabela 2. Zestawienie parametr\u00f3w dla technologii ACAES [1]
Table 2. Parameters of ACAES technology [1]<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Parametr LCOS<\/strong><\/td>Warto\u015b\u0107<\/strong><\/td>Jednostka<\/strong><\/td><\/tr>
Moc systemu<\/td>100<\/td>MW<\/td><\/tr>
Czas pracy dziennie<\/td>8<\/td>h<\/td><\/tr>
Sprawno\u015b\u0107<\/td>70<\/td>%<\/td><\/tr>
\u017bywotno\u015b\u0107 systemu<\/td>25<\/td>lat<\/td><\/tr>
CAPEX<\/td>1500<\/td>USD\/kW<\/td><\/tr>
OPEX<\/td>30<\/td>USD\/kW\/rok<\/td><\/tr>
Koszt energii do \u0142adowania<\/td>100<\/td>USD\/MWh<\/td><\/tr>
Wsp\u00f3\u0142czynnik dyskonta<\/td>8<\/td>%<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Tabela 3. Zestawienie parametr\u00f3w dla technologii CAES [1, 2, 10]
Table 3. Parameters of CAES technology [1, 2, 10]<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Parametr LCOS<\/strong><\/td>Warto\u015b\u0107<\/strong><\/td>Jednostka<\/strong><\/td><\/tr>
Moc systemu<\/td>100<\/td>MW<\/td><\/tr>
Czas pracy dziennie<\/td>8<\/td>h<\/td><\/tr>
Sprawno\u015b\u0107<\/td>45<\/td>%<\/td><\/tr>
\u017bywotno\u015b\u0107 systemu<\/td>25<\/td>lat<\/td><\/tr>
CAPEX<\/td>800<\/td>USD\/kW<\/td><\/tr>
OPEX<\/td>16<\/td>USD\/kW\/rok<\/td><\/tr>
Koszt energii do \u0142adowania<\/td>110<\/td>USD\/MWh<\/td><\/tr>
Wsp\u00f3\u0142czynnik dyskonta<\/td>8<\/td>%<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Na podstawie przeprowadzonych oblicze\u0144 u\u015bredniony koszt magazynowania energii LCOS dla technologii CAES wyni\u00f3s\u0142 226 USD\/MWh, natomiast dla technologii ACAES 314 USD\/MWh. Uzyskane warto\u015bci s\u0105 wyra\u017anie wy\u017csze ni\u017c w przypadku elektrowni szczytowo-pompowych, co wskazuje na mniejsz\u0105 konkurencyjno\u015b\u0107 ekonomiczn\u0105 tych technologii w obecnych warunkach technicznych i rynkowych.<\/p>\n\n\n\n

Wy\u017cszy poziom wska\u017anika LCOS dla technologii ACAES wynika przede wszystkim z wi\u0119kszych nak\u0142ad\u00f3w inwestycyjnych zwi\u0105zanych z konieczno\u015bci\u0105 zastosowania magazyn\u00f3w energii cieplnej oraz bardziej z\u0142o\u017conej infrastruktury systemowej. Z kolei w przypadku klasycznych system\u00f3w CAES istotnym czynnikiem wp\u0142ywaj\u0105cym na koszt magazynowania energii jest ni\u017csza sprawno\u015b\u0107 ca\u0142kowita uk\u0142adu oraz ograniczona ilo\u015b\u0107 energii oddanej w ca\u0142ym cyklu \u017cycia instalacji. Analiza wykaza\u0142a r\u00f3wnie\u017c, \u017ce zar\u00f3wno CAES, jak i ACAES charakteryzuj\u0105 si\u0119 znacznie mniejsz\u0105 ilo\u015bci\u0105 zdyskontowanej energii dostarczonej do systemu w por\u00f3wnaniu z elektrowniami szczytowo-pompowymi. Pomimo relatywnie atrakcyjnych koszt\u00f3w jednostkowych CAPEX w niekt\u00f3rych wariantach technologicznych, efekt ekonomiczny w d\u0142ugim horyzoncie czasowym pozostaje mniej korzystny.<\/p>\n\n\n\n

Przeprowadzona analiza potwierdza, \u017ce technologie magazynowania energii w spr\u0119\u017conym powietrzu mog\u0105 stanowi\u0107 interesuj\u0105c\u0105 alternatyw\u0119 dla elektrowni szczytowo-pompowych w okre\u015blonych warunkach lokalizacyjnych, jednak obecnie nie dor\u00f3wnuj\u0105 im pod wzgl\u0119dem efektywno\u015bci ekonomicznej. Technologia ACAES, mimo wyra\u017anych zalet \u015brodowiskowych i braku konieczno\u015bci wykorzystania paliw kopalnych, charakteryzuje si\u0119 wysokim kosztem jednostkowym, co w obecnych warunkach ogranicza jej op\u0142acalno\u015b\u0107 komercyjn\u0105. Z kolei klasyczne systemy CAES, cho\u0107 ta\u0144sze, obarczone s\u0105 istotnymi ograniczeniami wynikaj\u0105cymi z ni\u017cszej sprawno\u015bci oraz zale\u017cno\u015bci od dodatkowych \u017ar\u00f3de\u0142 energii cieplnej.<\/p>\n\n\n\n

W kontek\u015bcie warunk\u00f3w krajowych analiza wskazuje, \u017ce kluczow\u0105 barier\u0105 dla rozwoju technologii CAES i ACAES jest brak odpowiednich struktur geologicznych umo\u017cliwiaj\u0105cych efektywne i bezpieczne magazynowanie spr\u0119\u017conego powietrza. W rezultacie technologie te, mimo swojego potencja\u0142u, mog\u0105 pe\u0142ni\u0107 jedynie rol\u0119 uzupe\u0142niaj\u0105c\u0105 wobec elektrowni szczytowo-pompowych, a ich szersze zastosowanie b\u0119dzie uzale\u017cnione od dalszego rozwoju technologicznego oraz zmian uwarunkowa\u0144 ekonomicznych i regulacyjnych.<\/p>\n\n\n\n

5. Magazynowanie energii w postaci ciek\u0142ego powietrza (LAES)<\/h3>\n\n\n\n

Magazynowanie energii w postaci ciek\u0142ego powietrza LAES (liquid air energy storage). jest jedn\u0105 z konwencjonalnych technologii magazynowania energii, kt\u00f3ra w ostatnich latach zyskuje zainteresowanie jako potencjalna alternatywa dla rozwi\u0105za\u0144 wymagaj\u0105cych szczeg\u00f3lnych uwarunkowa\u0144 geograficznych. Istotn\u0105 zalet\u0105 tej technologii jest mo\u017cliwo\u015b\u0107 jej lokalizacji niezale\u017cnie od warunk\u00f3w topograficznych oraz brak konieczno\u015bci stosowania specyficznych struktur geologicznych, co teoretycznie zwi\u0119ksza elastyczno\u015b\u0107 wdro\u017ce\u0144 w por\u00f3wnaniu z elektrowniami szczytowo-pompowymi czy systemami CAES [10, 12, 13].<\/p>\n\n\n\n

Zasada dzia\u0142ania technologii LAES polega na skraplaniu powietrza w okresach nadwy\u017cki energii elektrycznej, jego magazynowaniu w izolowanych zbiornikach kriogenicznych, a nast\u0119pnie rozpr\u0119\u017caniu i podgrzewaniu w celu ponownego wytworzenia energii elektrycznej. Proces ten wi\u0105\u017ce si\u0119 z istotnymi stratami energetycznymi, wynikaj\u0105cymi g\u0142\u00f3wnie z energoch\u0142onno\u015bci procesu skraplania oraz ograniczonej sprawno\u015bci odzysku energii w fazie generacji. W analizie przyj\u0119to za\u0142o\u017cenia charakterystyczne dla instalacji LAES o skali umo\u017cliwiaj\u0105cej zastosowanie systemowe, przy czym uwzgl\u0119dniono zar\u00f3wno koszty inwestycyjne zwi\u0105zane z infrastruktur\u0105 kriogeniczn\u0105, jak i koszty operacyjne wynikaj\u0105ce z energoch\u0142onno\u015bci procesu magazynowania [10, 12].<\/p>\n\n\n\n

Na podstawie przeprowadzonych oblicze\u0144 u\u015bredniony koszt magazynowania energii LCOS dla technologii LAES wyni\u00f3s\u0142 326 USD\/MWh. Uzyskana warto\u015b\u0107 jest wy\u017csza zar\u00f3wno w por\u00f3wnaniu z elektrowniami szczytowo-pompowymi, jak i technologiami CAES oraz ACAES analizowanymi w niniejszej pracy. Wskazuje to na ni\u017csz\u0105 konkurencyjno\u015b\u0107 ekonomiczn\u0105 technologii LAES w obecnych warunkach technicznych i rynkowych.<\/p>\n\n\n\n

Tabela 4. Zestawienie parametr\u00f3w dla technologii LAES [12, 13]
Table 4. Parameters of LAES technology [12, 13]<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Parametr LCOS<\/strong><\/td>Warto\u015b\u0107<\/strong><\/td>Jednostka<\/strong><\/td><\/tr>
Moc systemu<\/td>50<\/td>MW<\/td><\/tr>
Czas pracy dziennie<\/td>6<\/td>H<\/td><\/tr>
Sprawno\u015b\u0107<\/td>55<\/td>%<\/td><\/tr>
\u017bywotno\u015b\u0107 systemu<\/td>30<\/td>lat<\/td><\/tr>
CAPEX<\/td>1600<\/td>USD\/kW<\/td><\/tr>
OPEX<\/td>32<\/td>USD\/kW\/rok<\/td><\/tr>
Koszt energii do \u0142adowania<\/td>100<\/td>USD\/MWh<\/td><\/tr>
Wsp\u00f3\u0142czynnik dyskonta<\/td>8<\/td>%<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Jednym z kluczowych czynnik\u00f3w wp\u0142ywaj\u0105cych na wysoki poziom wska\u017anika LCOS jest relatywnie niewielka ilo\u015b\u0107 zdyskontowanej energii oddanej do systemu elektroenergetycznego w ca\u0142ym cyklu \u017cycia instalacji. W analizowanym przypadku warto\u015b\u0107 ta wynios\u0142a oko\u0142o 640 000 MWh, co znacz\u0105co odbiega od warto\u015bci uzyskiwanych dla technologii PHES oraz CAES. Ograniczona ilo\u015b\u0107 energii oddanej w czasie, w po\u0142\u0105czeniu z wysokimi kosztami energii zu\u017cywanej w procesie skraplania powietrza, prowadzi do wzrostu jednostkowego kosztu magazynowania energii.<\/p>\n\n\n\n

Wyniki analizy wskazuj\u0105, \u017ce technologia LAES charakteryzuje si\u0119 istotnymi ograniczeniami energetycznymi, kt\u00f3re bezpo\u015brednio przek\u0142adaj\u0105 si\u0119 na jej efektywno\u015b\u0107 ekonomiczn\u0105. Niska sprawno\u015b\u0107 ca\u0142kowita cyklu magazynowania powoduje, \u017ce pomimo braku istotnych barier lokalizacyjnych oraz mo\u017cliwo\u015bci elastycznego rozmieszczenia instalacji, technologia ta pozostaje mniej konkurencyjna w por\u00f3wnaniu z innymi konwencjonalnymi magazynami energii. Potencjalne zastosowanie technologii LAES mo\u017ce by\u0107 uzasadnione w specyficznych warunkach, takich jak integracja z instalacjami przemys\u0142owymi umo\u017cliwiaj\u0105cymi wykorzystanie ciep\u0142a odpadowego. Jednak w analizowanym wariancie referencyjnym, nieuwzgl\u0119dniaj\u0105cym dodatkowych synergii systemowych, technologia ta nie osi\u0105ga konkurencyjnych parametr\u00f3w ekonomicznych [1, 10, 11].<\/p>\n\n\n\n

Przeprowadzona analiza wykaza\u0142a, \u017ce magazynowanie energii w postaci ciek\u0142ego powietrza charakteryzuje si\u0119 najwy\u017cszym spo\u015br\u00f3d analizowanych konwencjonalnych technologii kosztem jednostkowym magazynowania energii LCOS. Pomimo zalet technologicznych, takich jak brak istotnych wymaga\u0144 lokalizacyjnych i mo\u017cliwo\u015b\u0107 budowy instalacji w pobli\u017cu centr\u00f3w zapotrzebowania na energi\u0119, technologia LAES w obecnych warunkach nie stanowi konkurencyjnej alternatywy dla elektrowni szczytowo-pompowych ani system\u00f3w magazynowania energii w spr\u0119\u017conym powietrzu. Mo\u017ce ona pe\u0142ni\u0107 jedynie rol\u0119 uzupe\u0142niaj\u0105c\u0105 w systemach elektroenergetycznych, w kt\u00f3rych inne technologie magazynowania nie mog\u0105 zosta\u0107 zastosowane ze wzgl\u0119d\u00f3w przestrzennych lub \u015brodowiskowych [12, 13].<\/p>\n\n\n\n

6. Podsumowanie<\/h3>\n\n\n\n

Analiza konwencjonalnych technologii magazynowania energii potwierdza, \u017ce rozwi\u0105zania te odgrywaj\u0105 istotn\u0105 rol\u0119 w systemach elektroenergetycznych, szczeg\u00f3lnie w kontek\u015bcie rosn\u0105cego udzia\u0142u niestabilnych odnawialnych \u017ar\u00f3de\u0142 energii. Pomimo dynamicznego rozwoju nowych technologii magazynowania, dojrza\u0142e rozwi\u0105zania konwencjonalne pozostaj\u0105 kluczowe w zastosowaniach wielkoskalowych i d\u0142ugoterminowych.<\/p>\n\n\n\n

Tabela 5. Zestawienie wynik\u00f3w analizy
Table 5. Summary of analysis results<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Technologia<\/strong><\/td>CAPEX [USD\/kW]<\/strong><\/td>OPEX [USD\/kW\/rok]<\/strong><\/td>LCOS [USD\/MWh]<\/strong><\/td><\/tr>
PHES (elektrownia sz-p)<\/td>2000<\/td>15<\/td>174,8<\/td><\/tr>
CAES (spr\u0119\u017cone powietrze)<\/td>800<\/td>16<\/td>226<\/td><\/tr>
ACAES (adiabatyczne CAES)<\/td>1500<\/td>30<\/td>314<\/td><\/tr>
LAES (ciek\u0142e powietrze)<\/td>1600<\/td>32<\/td>326<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Z przeprowadzonych oblicze\u0144 wska\u017anika LCOS wynika, \u017ce elektrownie szczytowo-pompowe PHES charakteryzuj\u0105 si\u0119 najni\u017cszym jednostkowym kosztem magazynowania energii spo\u015br\u00f3d analizowanych technologii. Wysoka efektywno\u015b\u0107 ekonomiczna tej technologii jest bezpo\u015brednio zwi\u0105zana z bardzo du\u017c\u0105 ilo\u015bci\u0105 energii oddanej do systemu w ca\u0142ym cyklu \u017cycia instalacji, d\u0142ug\u0105 \u017cywotno\u015bci\u0105 oraz stabilnymi i relatywnie niskimi kosztami operacyjnymi. W rezultacie elektrownie szczytowo-pompowe pozostaj\u0105 punktem odniesienia dla oceny pozosta\u0142ych technologii konwencjonalnych.<\/p>\n\n\n\n

Technologie magazynowania energii w spr\u0119\u017conym powietrzu, zar\u00f3wno CAES, jak i ACAES, osi\u0105gaj\u0105 wy\u017csze warto\u015bci wska\u017anika LCOS w por\u00f3wnaniu z elektrowniami szczytowo-pompowymi, co ogranicza ich konkurencyjno\u015b\u0107 ekonomiczn\u0105 w obecnych warunkach. Ich potencja\u0142 wynika jednak z mo\u017cliwo\u015bci pracy w du\u017cej skali oraz w przypadku technologii ACAES, z istotnych korzy\u015bci \u015brodowiskowych zwi\u0105zanych z eliminacj\u0105 paliw kopalnych. Zastosowanie tych technologii jest silnie uzale\u017cnione od dost\u0119pno\u015bci odpowiednich warunk\u00f3w geologicznych, co w warunkach krajowych stanowi istotn\u0105 barier\u0119 rozwojow\u0105.<\/p>\n\n\n\n

Najwy\u017cszy jednostkowy koszt magazynowania energii spo\u015br\u00f3d analizowanych technologii osi\u0105ga magazynowanie energii w postaci ciek\u0142ego powietrza (LAES). Wysoka warto\u015b\u0107 wska\u017anika LCOS wynika przede wszystkim z niskiej efektywno\u015bci energetycznej cyklu oraz ograniczonej ilo\u015bci energii oddanej do systemu elektroenergetycznego w ca\u0142ym okresie eksploatacji instalacji. Pomimo zalet lokalizacyjnych i elastyczno\u015bci wdro\u017ceniowej, technologia ta w obecnych warunkach pe\u0142ni raczej rol\u0119 rozwi\u0105zania uzupe\u0142niaj\u0105cego ni\u017c konkurencyjnej alternatywy dla pozosta\u0142ych technologii konwencjonalnych.<\/p>\n\n\n\n

Analiza wykaza\u0142a r\u00f3wnie\u017c, \u017ce ocena technologii magazynowania energii nie mo\u017ce opiera\u0107 si\u0119 wy\u0142\u0105cznie na kryteriach ekonomicznych. Aspekty techniczne, \u015brodowiskowe oraz spo\u0142eczne w istotny spos\u00f3b wp\u0142ywaj\u0105 na mo\u017cliwo\u015b\u0107 realizacji inwestycji, nawet w przypadku technologii charakteryzuj\u0105cych si\u0119 wyra\u017an\u0105 przewag\u0105 kosztow\u0105. Ograniczenia lokalizacyjne, oddzia\u0142ywanie na \u015brodowisko oraz poziom akceptacji spo\u0142ecznej stanowi\u0105 istotne czynniki determinuj\u0105ce realny potencja\u0142 wdro\u017ceniowy poszczeg\u00f3lnych rozwi\u0105za\u0144.<\/p>\n\n\n\n

7. Literatura<\/h3>\n\n\n\n

[1] Chmielewski, A., Kupecki, J., Szab\u0142owski, \u0141., Fija\u0142kowski, K. J., Zawieska, J., Bogdzi\u0144ski, K. (2020). Dost\u0119pne i przysz\u0142e formy magazynowania energii. Fundacja WWF Polska. https:\/\/www.wwf.pl\/sites\/default\/files\/2020-09\/Magazynowanie%20energii%20-%20PL%20FINAL_0.pdf<\/a><\/p>\n\n\n\n

[2] IRENA\u2013IEA\u2013ETSAP. (2020). Electricity Storage \u2013 Technology Brief E18. International Renewable Energy Agency (IRENA) Energy Technology Systems Analysis Programme (ETSAP), Abu Dhabi.<\/p>\n\n\n\n

[3] Eenewable Energy World (2011). Renaissance for Pumped Storage in Europe. https:\/\/www.renewableenergyworld.com\/energy-storage\/pumped-storage\/renaissance-for-pumped-storage-in-europe<\/a><\/p>\n\n\n\n

[4] World Bank (2020). Economic Analysis of Battery Energy Storage Systems. Washington, DC. https:\/\/documents1.worldbank.org\/curated\/en\/222731592289791721\/pdf\/Economic-Analysis-of-Battery-Energy-Storage-Systems.pdf<\/a><\/p>\n\n\n\n

[5] Blakers, M., Stocks, B., Lu, C., Cheng, C. (2021). A review of pumped hydro energy storage. Progress in Energy, 3(2). 022003 https:\/\/doi.org\/10.1088\/2516-1083\/abeb5b<\/a><\/p>\n\n\n\n

[6] Koritarov, V. et al. (2022). A Review of Technology Innovations for Pumped Storage Systems. National Renewable Energy Laboratory (NREL) & Argonne National Laboratory. https:\/\/publications.anl.gov\/anlpubs\/2022\/05\/175341.pdf<\/a><\/p>\n\n\n\n

[7] National Hydropower Association (2021). Pumped Storage Report. Washington, DC. https:\/\/hydro.org\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/2021-Pumped-Storage-Report-NHA.pdf<\/a><\/p>\n\n\n\n

[8] National Renewable Energy Laboratory (2022). Pumped storage hydropower \u2013 Electricity Technology Baseline Report. Renewable Energy World. https:\/\/www.renewableenergyworld.com\/energy-storage\/nrel-includes-pumped-storage-in-2022-electricity-technology-baseline-report\/<\/a><\/p>\n\n\n\n

[9] Sustainability Directory (2024). What are the environmental impacts of pumped hydro storage? Energy Sustainability Directory. https:\/\/energy.sustainability-directory.com\/question\/what-are-the-environmental-impacts-of-pumped-hydro-storage<\/a><\/p>\n\n\n\n

[10] Burian, O., & Dancov\u00e1, P. Compressed Air Energy Storage (CAES) and Liquid Air Energy Storage (LAES) Technologies\u2014A Comparison Review of Technology Possibilities. Processes 2023; 11: 3061. https:\/\/doi.org\/10.3390\/pr11113061<\/a><\/p>\n\n\n\n

[11] Waniczek, S. (2021). System magazynowania energii w spr\u0119\u017conym powietrzu sprofilowany na potrzeby du\u017cych jednostek wytw\u00f3rczych. Rozprawa doktorska, Politechnika \u015al\u0105ska, Gliwice.<\/p>\n\n\n\n

[12] Ministerstwo Klimatu i \u015arodowiska (2021). Magazynowanie energii \u2013 przegl\u0105d technologii. Warszawa.<\/p>\n\n\n\n

\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Julia W\u0142osi\u0144ska, GWiTS 4\/2026<\/div>\n

…<\/a><\/p>","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[17],"tags":[96],"class_list":["post-3156","post","type-post","status-publish","format-standard","category-wszystkie_artykuly","tag-4-2026"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3156","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3156"}],"version-history":[{"count":28,"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3156\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3273,"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3156\/revisions\/3273"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3156"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3156"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3156"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}