Co by se stalo, kdyby došlo k výpadku dodávky elektřiny? Hrůzná představa, s níž si pohrávají autoři hororových filmů. Bohužel, svět už měl možnost poznat tyto energetické katastrofy, které nad námi stále visí jako Damoklův meč. Jednou z efektivních možností jak předcházet takové situaci je mít vlastní energetický zdroj.
Není proto divu, že se hitem nedávného veletrhu Intersolar staly baterie, jež umožňují skladovat energii jak
v domácnostech, tak v průmyslu a dopravě. Na základě nových technologií se nyní na různých místech Německa uplatňuje koncept velkých skladišť energie. Na jedné straně slouží jako mezisklad pro nefosilní energetické zdroje a na druhé jako odlehčení přenosové soustavy a účinný pomocník regulace. V neposlední řadě tyto energetické zásobárny mají také roli stabilizátoru.
BATERIE VE SKLEPĚ
Na veletrhu Intersolar v Mnichově představili vystavovatelé novou generaci možností jak skladovat energii. Nejnovější technologie jsou chytřejší, pestřejší a především cenově výhodnější než dosavadní. A navíc dělají fotovoltaiku opět atraktivní, a to jak pro průmysl, tak pro obyčejné spotřebitele.
V hale B1 toho bylo hodně k vidění. Kupříkladu elektroauta BMW a Daimler v atraktivní metalíze, jež tankují proud ze zásuvky v garáži v rodinném domku. Nebo domácí energetické zásobníky, které lze umístit v malém provedení ve sklepě nebo ve velkém kontejneru na poli.
Domácí baterie jsou v Německu velký hit a v příštím roce jich bude prodáno asi 40 000. Podle amerických analytiků z ústavu IHS Technology se světový trh s privátními solárními zařízeními do roku 2018 zvýší až 14krát. Není proto divu, že na Intersolaru nabízel každý třetí z 1000 vystavovatelů nějaké řešení ukládání sluneční energie. Zásobníky se tak staly nejdůležitějšími produkty veletrhu a teprve po nich následovaly měniče a sluneční moduly.
Dosud byly skladovací baterie stejně drahé jako celý fotovoltaický systém na střeše a někdy i dražší.
O současný pokles cen se postaral americký koncern Tesla, dosud známý svými elektrovozy. V dubnu totiž představil levnou a efektivní Powerwall Home Battery, kterou začne dodávat i do Evropy. Tomu se musela přizpůsobit také konkurence. Americká novinka má hmotnost cca 100 kg a nejmenší jednofázová varianta
(s kapacitou 7 kWh) bude stát 3000 USD. To je ovšem cena při výstupu z továrny. K tomu přistupují další komponenty, obal, doprava, obchodní přirážky atd. Prodávat se začne koncem letošního roku. Třífázová varianta přijde na trh příští rok.
Doslova žádný respekt nemá před světově proslulou Teslou saský podnik Solarwatt z Drážďan, který spolupracuje s automobilkou BMW. Svůj skladovací systém nazval Myreserve a už s ním boduje na německém trhu. Typ 4,4 kWh stojí 5500 eur. K tomu přistupují náklady na střešní solární systém, jehož cena se pohybuje kolem 9000 eur.
Tento zásobník je kompatibilní se všemi běžnými měniči a lze jej instalovat prakticky ke každému zařízení. Lithium-iontové články mají keramický povrch a dlouhou životnost. Díky modulární koncepci může být kapacita rozšiřována až na 11 kWh.
Ukazuje se, že výběr domácí baterie nebude v budoucnu záviset na instalatérovi. Rozhodující slovo bude mít konečný uživatel. Především paní domu. Některé baterie proto už mají hezký design, jedna byla dokonce obložena dřevem. Hodí se spíš do obýváku než do sklepa.
NOVÝ ZPŮSOB PARALELNÍHO ZAPOJENÍ ČLÁNKŮ
Na veletrhu jej ve svém energetickém zásobníku (lithium-železo-fosfát) představila firma ASD z Freiburgu. Pod označením Pacadu inside se skrývá řešení ověnčené 14 patenty. Po ročním testování jej mohli uvést v Mnichově před zraky odborné veřejnosti.
Připomeňme, že nejslabší článek (a v baterii prochází každý článek procesem stárnutí individuálně) určuje celkový výkon. Když se na jednom článku objeví závada, musí se vyměnit celá baterie. Průmyslové firmy a vědecké ústavy investovaly miliardy do zkoumání způsobů, jak udržet celkovou životnost celé baterie. Ta se pohybuje od 3 do 5 let. Tyto nedostatky odstraňuje nová technologie ASD Pacadu. Lze ji nasadit na produkty různých výrobců a s různou kapacitou. V případě defektu stačí vyměnit pouze špatný článek. Účinnost baterie s touto technologií dosahuje 93 %. Novinka se právě podrobuje certifikačnímu procesu a bude na trhu v podzimních měsících. Modulární systém nabízí sestavu různých velikostí s kapacitou až 3,2 kWh a výkonem 1 kW.
HLEDÁNÍ NOVÉ TECHNOLOGIE Pracovníci Fraunhoferova ústavu zaměřeného na průmyslovou automatizaci v Magdeburku uvedli do provozu pokusnou superbaterii. Budovu ústavu se 150 zaměstnanci, kancelářemi a různými laboratořemi odpojili od elektrické sítě, a přesto její provoz fungoval bezvadně dál. Zásobování obstarávala baterie o výkonu 1 MW od jihokorejské firmy SK, s níž spolupracují na vývoji energetického úložiště budoucnosti. Mobilní pokusné zařízení obsahuje 5000 li-ion baterií v kontejneru velkém jako železniční vůz a dokáže zásobovat ústav energií celkem 5 h. Nebo může pokrýt energetickou spotřebu 100 domácností po dobu 24 h.
V Bádensku-Württembersku zase představitelé výrobců baterií a výzkumných ústavů založili konsorcium, jež se zaměřuje na výzkum a vývoj energetického superskladu. Pro příští tři roky se počítá s investicemi ve výši 60 mil. eur. Spolková vláda přispěje 25 mil. Záměr si stanovil dva hlavní cíle: první je pomoci elektromobilitě tak, že se zkrátí čas potřebný k nabíjení elektromobilů. Druhý je umožnit lepším skladováním energie větší efektivitu elektráren z nefosilních zdrojů. Výzkumníci usilují o prodloužení životnosti baterie na 10–15 let.
NEJVĚTŠÍ V EVROPĚ
Ve Schwerinu vloni zprovoznili největší komerční akumulátor v Evropě. Má kapacitu 5 MW a denně dodává energii 500 domácnostem. Skladuje totiž přebytečnou elektřinu z větrných a solárních elektráren. Zároveň stabilizuje napájení. Energetický zásobník se skládá z 25 600 lithium-iontových baterií od jihokorejského výrobce Samsung. Autorem projektu je berlínská společnost Younicos, provozovatelem Wemag. Skladiště energie stálo
6,5 mil. eur, z toho 20 % uhradila spolková vláda.
Ukládání energie do „mezipaměti“ není jediný úkol zařízení. Vzhledem k výkyvům počasí a s nimi spojenému kolísání plynulosti dodávek energie z větrných a solárních elektráren tento obří akumulátor umožňuje plynulé dodávky elektrického proudu.
Odborníci spočítali, že Německo potřebuje asi 100 podobných akumulátorů pro vyrovnání kolísání napětí. Zatím je v provozu ještě jeden v Braniborsku s kapacitou 2 MW. Podobné energetické úložiště nyní připravují Cáchy. Má mít kapacitu 5 MW.
ČÍNSKÁ CHLOUBA
Obrovský akumulátor pomáhá chránit rozvodnou síť v čínském velkoměstě Šen-čen (8 mil. obyvatel). Leží v jižní Číně, v deltě Perlové řeky, u hranic s Hongkongem.
Vykazuje výkon 20 MW a jeho kapacita činí 40 MWh. Vyrovnává dodávky proudu z jaderné a uhelné elektrárny. Obrovská baterie se skládá z téměř 60 000 robustních lithium- železo-fosfátových článků. Postavil ji (za pouhých 9 měsíců) na svém pozemku čínský výrobce autobaterií BYD (Build Your Dreams).
Tato společnost vznikla v roce 1995 a zpočátku byla aktivní v oblasti informačních technologií. Dnes je nejen specialistou na IT, ale také na zelenou energii. Spolu s německou automobilkou Daimler vyvinula elektrické auto Denza. Čína totiž začala klást důraz na e-mobilitu. Předpokládá se, že do roku 2020 bude v zemi jezdit 5 mil. elektroautomobilů.
BYD nyní nabízí, že ve spolupráci s bavorskou projekční kanceláří postaví obdobná energetická úložiště také v Německu. Zkoumá možnost postavit 3 energetická skladiště o výkonu 1000 MW.
DALŠÍ PROJEKTY PO SVĚTĚ
Objednávku na výstavbu megawattové baterie u finského hlavního města Helsinky získala firma Landis + Gyr, jež patří do skupiny Toshiba. Energetická distribuční společnost Helen plánuje zařízení s lithium-iontovými bateriemi (1,2 MW/0,6 MWh) u fotovoltaické elektrárny Suvilahti o výkonu 340 kW. Ve výstavbě je další solární zařízení s výkonem 850 kW. Jedná se o pilotní projekt, který si vyžádá náklady ve výši 2 mil. eur. Asi třetinu uhradí stát. Do provozu má být uveden na jaře příštího roku.
Japonský koncern postavil v Evropě už několik podobných zařízení, kupř. na univerzitě v Sheffieldu nebo pro italského distributora Terna.
Poněkud megalomanský projekt je hlášen z USA. Elektrárenská společnost Oncor chce postavit v Texasu obrovský energetický sklad s celkovou kapacitou odpovídající 5 jaderným elektrárnám. Náklady: nejméně 2 mld. USD. „Tento návrh mění zcela zásadně pravidla v energetickém sektoru,“ prohlásil texaský republikánský senátor Troy Fraser.
Globální trh pro tuto technologii vzroste do roku 2024 ze současných 675 mil. USD prý až na 15,6 mld. USD. Alespoň takový trend očekávají analytici poradenské firmy Navigant. Hlavní důvod k optimismu je fakt, že skladovací systémy jsou stále lepší a levnější.
Karel Sedláček