Schopnost uložit vyrobenou energii a využít ji teprve v případě potřeby je pro přechod na zelenou energetiku naprosto zásadní. Nevěnuje se jí ale zdaleka tolik pozornosti jako zdrojům samotným. Jaké jsou výhody a nevýhody jednotlivých technologií pro akumulaci energie?
Naprostá většina elektrizačních soustav byla vyvinuta pro potřeby rozvodu elektřiny z centralizovaných zdrojů, které jsou dostupné v podstatě kdykoliv. Prvky, které by dokázaly energii v obdobích nadvýroby střádat a uvolňovat ji teprve v okamžiku, kdy poptávka převýší výkon, bychom v ní proto hledali jen těžko. Přizpůsobení se nové situaci bude nicméně hrát v energetice budoucnosti hlavní úlohu. A ačkoliv jsou v současnosti nejrozvinutějším způsobem akumulace energie bateriová úložiště velkých rozměrů, neměli bychom opomenout ani ty ostatní. A jaké to jsou?
Přečerpávací vodní elektrárny
Jde o soustavu dvou či více nádrží v různé výšce. Přebytečná energie se využívá k přečerpání vody do vyšší nádrže, odkud je poté samospádem vpouštěna přes turbíny generátorů do nádrže nižší.
ReklamaPro: Přečerpávací elektrárna je spolehlivý, vyzkoušený a flexibilní nástroj pro uchování energie, řízení soustavy, udržování výkonové rovnováhy a další podpůrné služby. Dá se dobře škálovat a pokryje i velké energetické nároky.
Proti: Zřízení je závislé na geografických podmínkách. Legislativně také nejde o akumulaci, ale o výrobnu energie (podle nařízení EU s názvem „RfG“).
Power 2 X
Souhrnný název pro technologie využívající přebytečnou energii k výrobě tepla, syntetických paliv či k elektrolytické výrobě plynů (metanu či vodíku).
Pro: Technologie má velký potenciál hlavně v oblasti výroby zeleného vodíku, který má sám široké možnosti využití v energetice a autodopravě. S masivním nástupem využívání zeleného vodíku jako zdroje pro sezónní akumulaci energie počítá i strategie EU. Podle ní by do roku 2050 měla kapacita vodíku přesahovat kapacitu bateriových úložišť a vytvořit tak efektivní mix akumulace – pro krátkodobé výkyvy i pro delší období.
Proti: Vodík je extrémně náročný na skladování a distribuci. Ostatní technologie se potýkají s nízkou efektivitou a velkými ztrátami během ukládání a zpětného uvolňování energie. V současnosti se vkládá naděje do palivových článků na bázi pevných oxidů (SOFC – Solid Oxide Fuel Cell), které podle výsledků laboratorních testů vykazují až 80% efektivitu.
Biometan
Společně s vodíkem má jít z pohledu EU i ČR o druhý důležitý nízkoemisní plyn, jehož produkce a zpětné spalování v plynových a kogeneračních jednotkách v dobách nedostatku elektrické energie má být využíváno mj. jako nástroj sezónní akumulace.
Mechanická úložiště
Energie je využívaná ke stlačování vzduchu nebo vytahování závaží, která jsou poté spouštěna a vlastní vahou pohání generátory elektřiny.
Pro: V principu jde o jednoduchá mechanická zařízení nevyžadující složitý vývoj nových technologií.
Proti: Existují zatím pouze prototypy, v praxi se ukazuje malá účinnost i funkčnost.
Baterie
Pod pojmem baterie si dnes vybavíme většinou lithium-iontové články. V zásadě jde ale o jakoukoliv technologii, která ukládá elektrickou energii do chemických vazeb a následně ji opět uvolňuje.
Pro: Jde (a pravděpodobně ještě dlouho půjde) o jedinou široce dostupnou, relativně levnou a poměrně bezpečnou technologii pro ukládání elektrické energie v domácnostech, energetice i průmyslu. Díky intenzivnímu výzkumu a vývoji se daří postupně zvyšovat kapacitu a snižovat váhu baterií.
Proti: Výroba baterií je stále ještě zatížena poměrně velkou uhlíkovou stopou. Současné technologie těžby potřebných materiálů (zejména lithia a kobaltu) představují zátěž pro životní prostředí. Evropa si je toho nicméně dobře vědoma a udržitelnost celého životního cyklu baterií řeší v aktuálně projednávaném Nařízení EU o bateriích.
