Bez wynalazku inżyniera ze Śląska samochody elektryczne nie wyjadą na polskie ulice. Wielkie koncerny już ostrzą zęby

"Magazyn energii" może utorować drogę do umasowienia elektromobilności.
"Magazyn energii" może utorować drogę do umasowienia elektromobilności. Fot. Marek Podmokły / Agencja Gazeta
Pół godziny – tyle czasu potrzeba w tej chwili, by naładować akumulator przeciętnego auta elektrycznego do poziomu mniej więcej 80 procent. „Magazyn energii” ma skrócić ten czas do pięciu, najwyżej dziesięciu minut. Poza tym urządzenie to ma uratować polski system energetyczny przed zapaścią: gdyby bowiem Polacy przesiedli się do aut elektrycznych – jak życzyłby sobie tego wicepremier Mateusz Morawiecki – nasze elektrownie nie nadążyłyby z produkcją prądu. Za trzy lata urządzenie ma być gotowe do podboju rynku.

Pomysł na „magazyn energii” nie urodził się ot tak, z niczego. – Razem z Politechniką Śląską zajmowałem się silnikami wysokoobrotowymi, bezszczotkowymi prądu stałego (PM BLDC). Takie silniki powstały: są egzemplarze, które udoskonalamy, powstaną pewnie jeszcze kolejne prototypy. W pierwszym wariancie działają z prędkością 60 tysięcy obrotów na minutę, w drugim to 100 tysięcy. To mi dało pewne pojęcie o tym, jakie procesy zachodzą w systemach wysokoobrotowych i jakie utrudnienia się przy tym ujawniają – opowiada INN:Poland Zbigniew Gałuszkiewicz, twórca urządzenia i szef firmy MEGATECH z położonych w połowie drogi między Częstochową a Katowicami Kalet.



Drugie kluczowe doświadczenie wiązało się ze zleceniem na opracowanie systemu dostaw prądu dla jednego z afrykańskich lotnisk, który pozwalałby lotnisku pracować również w nocy. - To był obiekt wyposażony w fotowoltaikę. Zacząłem rozważać rozmaite opcje: od akumulatorów po super-kondensatory – wspomina inż. Gałuszkiewicz. – Ale to wciąż były zbyt małe ilości energii. W ten sposób zacząłem się skłaniać ku rozwiązaniu opartemu na bezszczotkowym silniku prądu stałego. One mają jedną kluczową zaletę: można je budować w wersji outrunner, gdzie kręci się zewnętrzna część, a nie środek. A w przypadku wirującej masy największą energię uzyskuje się, kiedy masa skupiona jest w takiej zewnętrznej, wirującej części pierścienia czy grubościennej rury – dodaje.
Na ratunek sieci
Z tych wcześniejszych prac stopniowo wyłoniła się koncepcja „magazynu energii”: silnika, prądnicy i koła zamachowego w jednym. Urządzenia, które czerpie energię z sieci – zarówno tradycyjnej, do której wpięte są elektrownie, jak i z fotowoltaiki lub elektrowni wiatrowych – magazynuje ją, a następnie jest w stanie dostarczyć w razie potrzeby jej potężny zastrzyk w dowolnej, wybranej przez użytkownika chwili.

Jak się to przekłada na nasze konkretne potrzeby? Najjaskrawiej będzie to widać, jeżeli auta elektryczne będą rozwijać się tak szybko, jak prorokują to branżowe autorytety i jak życzyliby sobie tego politycy. Dziś najefektywniejsze systemy ładowania aut elektrycznych – a więc, w uproszczeniu, ich „tankowania” - oferują możliwość naładowania akumulatorów pojazdu w czasie minimum pół godziny. Jak podkreśla nasz rozmówca, Tesla w tym czasie może zostać „zatankowana” do poziomu 70-80 proc. możliwości jej akumulatorów. Inne rozwiązania, przynajmniej spośród tych, o których wiadomo, że działają, są jeszcze mniej efektywne.

Bez przyspieszenia czasu ładowania nie ma mowy o rozwoju elektromobilności. - Myślę, że nowe e-auta będą wkrótce pozwalać na tak szybkie „tankowanie”. A zatem wyobraźmy sobie przeciętną stację „benzynową”, na którą jednocześnie zajeżdża dziesięć czy piętnaście aut, jak zdarza się to dziś – opowiada nam Gałuszkiewicz. - Gdybyśmy chcieli zrobić to w warunkach i przy urządzeniach, jakimi dysponujemy dziś, przy użyciu transformatora i układów przetwarzania, ale bez magazynu energii, to moc sieci zasilającej musiałaby sięgać 5 MW. A jeżeli stacja może zwykle liczyć na zasilanie o mocy 50 kW czy w najlepszym przypadku 100kW? Wtedy, przy dziesięciu autach, w całej okolicy szykuje się black-out – kwituje.
„Magazyn energii” ma te niedoskonałości dzisiejszej infrastruktury niwelować. Nawet jeżeli moc dostępnej sieci jest niższa, urządzenie może zmagazynować stosowną ilość energii w nocy (kiedy elektrownie pracują na 30-40 proc. swoich możliwości, jak szacuje wynalazca), a następnie używać jej w ciągu dnia do „tankowania” sznurów podjeżdżających aut. - Na dodatek, proszę wziąć pod uwagę, że gdyby liczba aut elektrycznych w Polsce wzrosła do miliona do 2025 roku, całe krajowe zapotrzebowanie na energię i moc infrastruktury wzrośnie mniej więcej o 12-13 proc. - szacuje Gałuszkiewicz.

Koncerny ustawiają się w kolejce
Zresztą „tankowanie” aut elektrycznych to nie jedyne potencjalne zastosowanie magazynu energii. Urządzenie wymaga zbyt wiele miejsca, by dało się go używać na potrzeby np. mieszkalnictwa rodzinnego. Ale już wojsko czy większe zakłady przemysłowe mogłyby z takiego wynalazku korzystać, nawet w dzisiejszych warunkach. - Znam taką miejscowość pod Warszawą, gdzie pracuje taka maszyna do wycinania pewnych elementów. W momencie, jak zaczyna je wykrawać, to w całej miejscowości mruga światło – śmieje się szef MEGATECHU.

Zdaniem Gałuszkiewicza, dziś nawet mocarstwa takie, jak Stany Zjednoczone, mają kłopoty z pozyskaniem odpowiedniej ilości energii w krótkim czasie. Poza tym to oszczędność. - Proszę sobie wyobrazić, że ma pan zakład przemysłowy, który pracuje tylko na pierwszą zmianę. A zatem w czasie, kiedy energia jest sprzedawana przez dostawców drożej, według taryfy dziennej. Możliwość magazynowania potrzebnej energii w nocy obniżyłaby zarówno obciążenie sieci, jak i rachunki płacone przez tę konkretną firmę – podkreśla twórca „magazynu energii”.
– Można sobie też wyobrazić całą tzw. ścianę wschodnią, gdzie są długie linie energetyczne, podaż jest za mała w stosunku do potrzeb. Gdyby móc przetransferować np. 50 proc. produkowanej w tym regionie nocami energii i móc ją wykorzystać w ciągu całego dnia, obyłoby się bez budowy dodatkowych elektrowni – konstatuje wynalazca.

Nic dziwnego zatem, że Gałuszkiewicz chce jak najszybciej wprowadzić swoje rozwiązanie na rynek. Jak zapewnia, ma już patent na „magazyn energii”, wystąpił o środki z NCBiR – i dostał je. Poza listami intencyjnymi podpisanymi z Politechniką Śląską oraz Politechniką Częstochowską, wynalazca podpisał też list intencyjny dotyczący przyszłego wykorzystania „magazynu energii” z koncernem paliwowym LOTOS, który chciałby wyposażyć swoje stacje w takie magazyny. – Rozmawiamy też z kolejami, które ta tematyka interesuje. W końcu do rozpędzania pociągów, zarówno Pendolino, jak i towarowych, trzeba mocy rzędu 5-6 MW. W tej chwili kolej musi płacić dodatkowo za gotowość dostawców energii do dostarczenia takiej mocy w każdej chwili. Dzięki magazynom PKP mogłyby pobierać energię z urządzeń, a nie bezpośrednio z sieci – wylicza Gałuszkiewicz.

Realistycznie szacując, twórca „magazynu energii” spodziewa się, że jego wynalazek będzie na rynku mniej więcej od roku do trzech lat od dnia dzisiejszego. Wiele zależy od przepływu środków, szybkości, z jaką ruszy w Kaletach produkcja. Szef MEGATECHU zresztą nie przyznaje się do jakiejś presji – jest udziałowcem kilku innych patentów, wiele się w jego zawodowym życiu dzieje: zajmuje się też nowoczesnymi systemami ulicznymi czy piecami do ogrzewania domów jednorodzinnych i większych obiektów, opartymi w całości na energii elektrycznej.

POLUB NAS NA FACEBOOKU

Trwa ładowanie komentarzy...