PKP Energetyka uruchomiła największy trakcyjny magazyn energii w Europie, który zasili polską kolej

Zasobnik energii, który powstał w Garbcach, w gminie Żmigród (50 km od Wrocławia), może jednorazowo zasilić przejazd pociągu poruszającego się z prędkością 160 km na godzinę. Umożliwiają to cztery kontenery bateryjne zawierające łącznie 4240 nowoczesnych ogniw litowo-jonowych. Magazyn wzmocni bezpieczeństwo i jakość dostaw energii dla kolei, zbilansuje moc pobieraną z Krajowego Systemu Energetycznego oraz pozwoli na efektywniejsze wykorzystanie odnawialnych źródeł energii w ramach Programu Zielona Kolej. Wartość projektu to prawie 20 mln zł. Magazyn powstał we współpracy z Uniwersytetem Zielonogórskim.

Instalacja w Garbcach o mocy 5,5 MW i pojemności użytecznej 1,2 MWh jest największym magazynem energii pracującym na potrzeby trakcyjne w Europie. W czterech kontenerach znajdują się baterie litowo-jonowe wykonane w technologii NMC. To rozwiązanie uwzględnia specyfikę zasilania kolei, umożliwiając powolne ładowanie magazynu i szybkie oddanie zgromadzonej energii, kiedy przejeżdża pociąg. Magazyn w ciągu kilku sekund jest w stanie zasilić nawet najszybsze pociągi, w tym Pendolino. Sercem magazynu jest przekształtnik energoelektroniczny DC/DC, który pracuje bezpośrednio na napięciu stałym, co jest nowatorskim rozwiązaniem na skalę Europy. W innych systemach kolejowych, zasilanych napięciem stałym, magazyny trakcyjne dają na wyjściu prąd przemienny, co wymusza dodatkową konwersję DC/AC/DC. Pominięcie tej transformacji znacząco usprawnia pracę magazynu i skutkuje oszczędnością energii, której nie traci się na etapach przejściowych.

 „W trakcie trzech lat intensywnej pracy, pomimo pandemii, stworzyliśmy od podstaw rozwiązanie, które jest unikatowe na skalę europejską. Uwzględnia specyfikę polskiej kolei i krajowego systemu zasilania poprzez określenie optymalnych wartości mocy i pojemności. Było to możliwe m.in. dzięki opracowaniu algorytmu sterowania oraz doboru parametrów magazynu energii. Cieszę się, że to zadanie zostało powierzone naszym polskim, zdolnym naukowcom. Wspólnie z PKP Energetyka wypracowaliśmy rozwiązanie, które nie tylko ma pełnić swoją rolę przez najbliższe 15 lat, ale być podstawą do multiplikowania tego typu urządzeń w kolejnych lokalizacjach” – powiedział prof. Grzegorz Benysek, kierownik prac badawczo-rozwojowych w projekcie.

To pierwszy z planowanych ok. 300 „power banków” dla kolei. Każdy z nich będzie elementem szerszego ekosystemu zasilania, na który składać się także będzie podstacja trakcyjna oraz docelowo farma fotowoltaiczna lub inne odnawialne źródło energii  – tworząc Lokalny Obszar Bilansowania (LOB). Magazyn jest w pełni opomiarowany oraz zautomatyzowany, co pozwala na zdalne sterowanie oraz konfigurację wybranych parametrów pracy adekwatnie do potrzeb.

„Inwestycja PKP Energetyka w Garbcach to niezwykle ważny zamysł, który wpisuje się w działania polskiego rządu na kolei oraz politykę Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Zielonego Ładu. Wspólnie budujemy kolej komfortową, bezpieczną i przewidywalną, pamiętając o tym, że jest ona najbezpieczniejszym i najbardziej ekologicznym środkiem transportu” – podkreślił w liście wystosowanym do uczestników uroczystego uruchomienia magazynu energii w Garbcach Andrzej Bittel, sekretarz stanu w Ministerstwie Infrastruktury.

„W PKP Energetyka konsekwentnie i  aktywnie rozbudowujemy infrastrukturę dystrybucyjną odpowiadając na rosnące potrzeby polskiej kolei. Za 10 lat moc w systemie kolejowym wzrośnie aż o 42% 
do 6,8 GW. Co ważne, powstające obiekty są nowoczesne i zdigitalizowane w formule 4.0. To oznacza, że wykorzystujemy w nich Systemy Biznesowej Analityki Danych, Sztucznej Inteligencji i Uczenia Maszynowego, co gwarantuje, że np. otwierany dziś magazyn energii jeszcze lepiej spełnia swoje stabilizacyjne i efektywnościowe funkcje” – skomentował Marek Kleszczewski, członek zarządu PKP Energetyka.

„Zgodnie z naszą misją ‘Wspierania rozwoju polskiej kolei’, realizujemy innowacyjne projekty, które podnoszą konkurencyjność tego środka transportu. Technologia magazynowania energii przynosi podwójne korzyści: stabilizuje system energetyczny (poprzez wzrost wolumenu dystrybuowanej energii bez konieczności zwiększania mocy przyłączeniowych) oraz pozwala na transformację kolei w kierunku zasilania z OZE. W ramach programu Zielona Kolej musimy zadbać o stabilność dostaw energii także kiedy jest pochmurno czy bezwietrznie. Dlatego inwestujmy w nowoczesne zasobniki energii, które uzupełniają nasz Inteligentny, Zintegrowany System Zarządzania Dystrybucją Energii dla Kolei. Polegamy na polskiej myśli technologicznej, dlatego po raz kolejny pracujemy z polską uczelnią i krajowymi dostawcami technologii ” - powiedział Leszek Hołda, członek zarządu PKP Energetyka.

Lokalizacja magazynu nie jest przypadkowa. Dolny Śląsk jest regionem o bogatych tradycjach kolejowych, posiadającym gęstą sieć połączeń i własną, jedną z najdynamiczniej rozwijających się kolei regionalnych. Zgodnie z danymi UTK, w 2020 r. był on drugim pod względem wykorzystania transportu kolejowego województwem w Polsce. Tamtejszy Urząd Marszałkowski przejmuje i remontuje kolejne linie kolejowe o znaczeniu lokalnym. Należące do niego Koleje Dolnośląskie zwiększają natomiast liczbę obsługiwanych połączeń i inwestują w nowoczesny tabor – m.in. pojazdy hybrydowe. Region ma także spore znaczenie, jeśli chodzi o techniczną stronę i innowacyjność kolei w naszym kraju. 10 km od Garbiec, w tej samej gminie Żmigród, znajduje się specjalistyczny tor doświadczalny należący do Instytutu Kolejnictwa, na którym testowane są nowo skonstruowane pojazdy kolejowe.

„Dalszy rozwój zrównoważonej kolei to jeden z naszych priorytetów. Dlatego cieszę się, że w naszym regionie powstał kolejowy magazyn energii. Tak nowoczesna inwestycja pozwoli na optymalizację kosztów realizacji połączeń kolejowych, dzięki czemu możliwe będzie zwiększanie ich liczby. Musimy zadbać o jak najniższy koszt utrzymania kolei, a także redukować jej wpływ na środowisko, chociaż i tak jest on już niski w porównaniu z innymi środkami transportu publicznego. Planowana na tym obszarze farma fotowoltaiczna wpisuje się w nasze założenie, że udział energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych do końca tej dekady wzrośnie do 22 procent” - powiedział Tymoteusz Myrda, członek zarządu Województwa Dolnośląskiego.

Dostawcami systemu magazynowania dla PKP Energetyka są: konsorcjum firm My-Soft sp. z o.o. i Impact Clean Power Technology S.A. oraz ELESTER-PKP sp. z o.o. i Uniwersytet Zielonogórski. Wartość projektu to 19.978.431,20 zł, dofinansowanie ze środków UE wynos i 8.819.597,28 zł.