Nowoczesna infrastruktura OZE dla logistyki

Jak wynika z siódmej edycji raportu „Radar Logistycznych Trendów DHL”, jednym ze zjawisk, które w najbliższych latach będą miały największy wpływ na branżę TSL, jest kwestia infrastruktury dla wytwarzania i korzystania z energii odnawialnej. Systematyczne odchodzenie od paliw kopalnych na rzecz OZE ma kluczowe znaczenie dla spowolnienia zmian klimatycznych. Wymiernym odzwierciedleniem tej sytuacji są szacunki, zgodnie z którymi odnawialne źródła energii będą stanowić coraz większą część miksu energetycznego. 

Według danych cytowanych w „DHL Logistics Trend Radar 7.0” (s. 168):

• w perspektywie 2030 r. energia pochodząca ze źródeł odnawialnych będzie stanowić około 45-50%,
• a w perspektywie 2050 r. – nawet 65-85% ogółu wytwarzanej i wykorzystywanej energii elektrycznej.

Ma to tym większe znaczenie, że według raportu w ciągu 2,5 dekady popyt na energię elektryczną ma wzrosnąć ponad dwukrotnie:

• z 25 000 TWh w 2022 r.
• do 52 000 - 71 000 TWh do 2050 roku.

Całkowite lub prawie całkowite odejście od paliw kopalnych będzie wymagało wszechstronnej modernizacji sieci elektroenergetycznych. Magazyny, centra dystrybucji i inne obiekty łańcuchów dostaw będą musiały stać się punktami zastosowania innowacyjnych technologii służących wytwarzaniu i magazynowaniu energii odnawialnej. W procesie modernizacji wiele będzie zależało od regulacji i polityk wprowadzanych na szczeblu regionalnym, państwowym i międzynarodowym. Choć bez wątpienia przepisy i dotacje będą facylitować przemianę, przedsiębiorstwa branży TSL już teraz mogą oddolnie wdrażać innowacyjne technologie.

W artykule:

• przedstawiamy przykłady nowoczesnych systemów pozyskiwania energii z rozproszonych źródeł odnawialnych oraz jej magazynowania:
  • miniturbiny wiatrowe przystosowane do umieszczania na dachach i wykorzystujące występujące wzdłuż ścian budynków prądy powietrzne,
  • bezłopatowe, niewywierające negatywnego wpływu na organizmy żywe turbiny wiatrowe wykorzystujące ruchy oscylacyjne,
  • grawitacyjne systemy magazynowania energii;
• opisujemy rolę obiektów logistycznych jako centrów dystrybucji energii przyszłości.

RZE stwarzają nowe możliwości, ale także nowe wyzwania: zwłaszcza gdy sieć nie została odpowiednio przygotowana. Coraz popularniejsza staje się fotowoltaika. Niektóre firmy wykorzystują małe systemy energii wiatrowej. Można spodziewać się, że odsetek przedsiębiorstw stosujących tego typu rozwiązania będzie rósł wraz z rozwojem nowych, bardziej opłacalnych i efektywnych urządzeń. Nie brakuje startupów stawiających przed sobą ten cel. Oto kilka z nich.

Przykładowo, amerykański startup Aeromine Technologies opracował bezłopatkowe turbiny wiatrowe przeznaczone do zastosowania na dachach budynków. Rozwiązania korzysta z prądów wznoszących wytwarzających się wzdłuż ścian obiektów. Prędkość przechodzącego przez urządzenie powietrza jest dodatkowo zwiększana dzięki użyciu w konstrukcji pary aerodynamicznych żeber podobnych do tych w samochodach wyścigowych.

Z kolei hiszpański startup Vortex Bladeless opracowuje technologię generowania energii elektrycznej z ruchu mas powietrza – bez łopat, kół zębatych i wałów. Lekkie cylindryczne maszyny oscylują prostopadle do strumienia wiatru, czerpiąc energię z wytwarzającego się w ten sposób rezonansu aeroelastycznego. Od tradycyjnych turbin wiatrowych urządzanie odróżnia m.in.:

• radykalnie niższy koszt utrzymania układów mechanicznych,
• znacząco niższy poziom emitowanego hałasu,
• brak negatywnego wpływu na dzikie zwierzęta.

Wyzwaniem dla wielu firm korzystających z paneli słonecznych lub rozwiązań energii wiatrowej jest magazynowanie energii w przypadku jej nadwyżek (a co za tym idzie brak możliwości korzystania z tych zasobów, gdy nie wieje i nie świeci słońce). Innowacyjne rozwiązanie tego problemu stanowią tak zwane baterie grawitacyjne brytyjskiej firmy Gravitricity. Gdy istnieje nadwyżka zielonej energii, za pomocą napędzanych nią silników elektrycznych w górę ciągnie się odważnik o bardzo dużej masie. Gdy tylko zapotrzebowanie na prąd wzrośnie, ciężar ten można obniżyć, aby uwolnić zmagazynowaną energię.

Technologia vehicle-to-grid umożliwia dostarczanie pojazdom elektrycznym energii z powrotem do sieci. Zasadniczo pozwala to wykorzystać magazynujące energię akumulatory stosowane w

pojazdach jako wsparcie stabilności sieci elektrycznej. Dzięki tym zmianom centra logistyczne mogą stać się podłączonymi do sieci zdalnymi elektrowniami i magazynami energii.

By umożliwić rozwój flot elektrycznych i technologii V2G, należy ze szczególną dbałością zaprojektować sieć:

• trafnie przewidzieć potrzebną wielkość przyłącza (średni i szczytowy pobór mocy obciążeń elektrycznych, które zostaną podłączone do sieci),
• zadbać o infrastrukturę ładowania AC/DC (moc ładowania, energia potrzebna dla danej liczby pojazdów)
• uwzględnić w szacunkach RZE (liczba paneli słonecznych lub pojemność magazynów energii).

Chociaż to przyszłe zapotrzebowanie na zarządzanie energią będzie wymagało postępu technologicznego i inwestycji w sieć, otworzy ono również nowe możliwości.

Przykłady zastosowania nowoczesnych rozwiązań energetycznych w obiektach logistycznych obejmują m.in.:

• możliwość dostarczanie energii na rynek w przypadku wystąpienia nadwyżki mocy oraz zewnętrznego zapotrzebowania na energię, a w efekcie:
  • stanie się uczestnikiem handlu na rynku energii elektrycznej,
  • generowanie dodatkowych przychodów poprzez optymalizację zużycia, wytwarzania i magazynowania energii;
• możliwość współpracy organizacji logistycznych z firmami energetycznymi, władzami lokalnymi itp. w celu opracowania innowacyjnych rozwiązań energetycznych m.in. poprzez:
  • badanie wspólnej infrastruktury energetycznej,
  • wspólne inwestycje w projekty odnawialne
  • czy uczestnictwo w programach wymiany energii.