Bateriová úložiště jako katalyzátor budoucího rozvoje energetiky?

Systém přenosových a distribučních sítí totiž potřebuje stabilitu a předvídatelnost. Proto lze s jistotou tvrdit, že budoucnost energetiky se neobejde bez akumulačních systémů, které stabilitu a kvalitu dodávky pomohou udržet. Akumulační systémy energie jsou založeny na různých technologiích, mimo jiné sem patří i bateriové systémy akumulace energie (BESS – Battery Energy Storage Systems). Proto je naprosto zřejmé, že systémy akumulace energie se stanou nedílnou součástí energetického systému budoucnosti.

Kdo tedy vymyslí, jak efektivně skladovat elektřinu v komerčním měřítku, dobude svět. Stará poučka se začíná stávat realitou. Nadějným řešením jsou právě bateriová úložiště elektřiny. Umožňují uložit přebytečnou elektřinu na dobu, kdy o ni bude nouze. Tím účelně napomáhají vyrovnávání nabídky a poptávky po elektřině, které podle zlatého pravidla energetiky musí být vždy v rovnováze.

Podívejme se na úložiště elektrické energie v Evropě podle typu a počtu:

Bateriová úložiště
Převažující technologií dneška jsou lithium-iontové akumulátory, které jsou založené na podobné technologii jako klasické spotřební dobíjecí baterie, jak je známe z domácího použití. Existují ale i další druhy bateriových úložišť, jako třeba tzv. průtočné baterie (flow batteries), které představují velkoobjemové zásobníky s delší životností.

Mechanické ukládání energie
Tuto kategorii reprezentují přečerpávací vodní elektrárny. Energie je akumulována v podobě vody, která je prostřednictvím přebytečné elektřiny přemisťována do vyšší polohy, z níž se naopak v době potřeby dodávky do sítě spouští dolu na lopatky turbíny. Energie se ale může uchovávat také třeba v podobě stlačeného vzduchu, který se ukládá do velkých zásobníků. Poměrně častým mechanickým způsobem ukládání energie jsou již v principu dávno známé setrvačníky.

Termální úložiště
Typické termální úložiště si můžeme představit sluneční věž, která odrazem slunečních paprsků prostřednictvím soustavy zrcadel soustředí sluneční energii do jednoho místa a získané teplo ukládá kupříkladu do tavené soli. Energie se později použije pro zahřátí vody, z níž vzniká pára a ta následně turbínu pro výrobu elektřiny.

Power-to-Gas
Tato zatím nepříliš často používaná technologie je založena na přeměně nadbytečné elektrické energie na plynná paliva (vodík nebo metan), která jsou následně vtláčena do distribuční soustavy zemního plynu, a tak tedy skladuje energii pro použití v době, kdy je jí zapotřebí. Z vodíku se při dalším zpracování také někdy vyrábí syntetický metan.

Výše ukázaný graf zachycuje výkon aktivních úložišť elektrické energie v jednotlivých zemích. Jak je vidět počet není jediný důležitý parametr, Velká Británie zde oproti předchozí statistice výrazněji ztrácí. Zatímco na jedné straně je nespornou výhodou solárních a větrných elektráren absence emisí uhlíkových plynů při výrobě elektřiny, eventuálně i soběstačnost, na druhou stranu se s nimi pojí i problémy pramenící z nestálosti výroby. Je to pochopitelně dáno jejich závislostí na počasí, kvůli které nemohou energii vyrábět nepřetržitě a někdy jí naopak produkují příliš mnoho. Proto musí umět síť na tyto výkyvy reagovat a dodávky elektřiny do soustavy pružně zvyšovat nebo snižovat.
 

Dosud se flexibilita sítě řešila především pomocí plynových a částečně i uhelných elektráren s možností rychlého náběhu a regulace výkonu. Jak jsem již poukázal dříve, do budoucna bude tento způsob zajišťování flexibility v síti vzhledem ke snižování podílu fosilních zdrojů na celkovém výkonu ztrácet na významu. Obnovitelné zdroje naopak porostou, a tak bude potřeba pružnost vyrovnávání poměru mezi okamžitou nabídkou a spotřebou v soustavě nadále posilovat. I proto je ukládání neboli akumulaci energie tak aktuálním tématem.
Evropské komise očekává, že během této dekády ještě země EU budou při vyrovnávání výkyvů v soustavě využívat z větší části konvenční elektrárny a přeshraniční propojení jednotlivých národních soustav. Prognóza EU však jasně spoléhá na to, že do roku 2030 význam ukládání elektřiny rychle poroste. Dnes je v Evropě v provozu nebo alespoň v jisté fázi projektu asi 90 gigawattů (GW) instalovaného výkonu přečerpávacích elektráren a bateriových úložišť. Do konce desetiletí ale bude Evropa podle studie od Evropské komise potřebovat až 110 GW. Nárůst by měly zajistit především baterie. Ptáte se proč právě baterie? Jednak nabízejí možnost v podstatě okamžitého dodání energie v případě delšího nebo územně rozsáhlého výpadku elektřiny. Úložiště jsou také poměrně nenáročná na parametry jejich umístění, můžete je dislokovat v podobě standardních kontejnerů v podstatě kamkoli. Navíc v dnešní době kladoucí velký důraz na ekologičnost nových technologií mají bateriové systém velkou výhodu v enviromentální bezpečnosti – nevypouštějí totiž žádné nežádoucí látky do okolí.
 

My v Greenbuddies Charging v rámci firemní obchodní strategie pevně věříme, že instalace bateriových úložišť budou čím dál častěji nedílnou součástí kompletních řešení na výstavbu solárních elektráren či nabíjecí infrastruktury pro podporu elektromobility.