Najväčší batériový systém na svete

15/02/2017
Najväčší batériový systém na svete
400 batérií Tesla Powerpack 2 dokáže uskladniť až 80 MWh energie. Elektráreň Čierny Váh toľko vyrobí už za sedem minút.

Automobilka Tesla a americká energetická spoločnosť Southern California Edison (SCE) dokončili jeden z najväčších projektov na ukladanie energie v batériách na svete. Systém sa nachádza neďaleko Los Angeles v Kalifornii a skladá sa zo 400 batérií Tesla Powerpack 2, rovnakých, aké Tesla používa vo svojich najnovších elektrických autách.

Celkovo dokáže uskladniť až 80 MWh energie. Teda toľko, koľko prečerpávacia vodná elektráreň Čierny Váh vyrobí už za 7 minút. Pre porovnanie, ročná spotreba elektrickej energie priemernej slovenskej domácnosti je asi 2,5 MWh (ak elektrina nie je využívaná na kúrenie).

Projekt naznačuje smer, ktorým sa uberá vývoj a inovácie v tejto oblasti. Ukladanie energie a jej následné využitie je totiž pre ďalší rozvoj energetiky zásadné. Princíp je jednoduchý. Keď je elektriny veľa a je lacná, uloží sa do „skladu“ a použije sa vtedy, keď je jej nedostatok a je drahá.

Podľa správy britskej Asociácie pre obnoviteľnú energiu môžeme pozorovať výrazné investície do možnosti skladovania energie na celom svete, pričom v súčasnosti sa v odvetví preteká vo vývoji a zavádzaní nových technológií. Prínosom uskladnenia energie je okrem iného širšie zapojenie obnoviteľných zdrojov a zníženie investovania do tradičných fosílnych zariadení, čoho výsledkom je aj zníženie emisií. Uskladňovacie technológie prinášajú aj stabilitu do systému počas výpadkov prúdu a nezanedbateľné sú aj nižšie straty pri výrobe a distribúcii elektriny.

Prírodnými batériami sú prečerpávacie elektrárne

Dnes stále ako najrozšírenejšie a spoľahlivé úložiská energie slúžia najmä prečerpávacie vodné elektrárne. Keď je energie dostatok, to znamená väčšinou v noci, prečerpá sa voda z dolnej nádrže do hornej, odkiaľ sa v prípade potreby vypustí cez turbíny a vyrobí potrebnú elektrinu. Na Slovensku je najväčšia takáto elektráreň na riečke Čierny Váh, ktorá dokáže uskladniť až 4 000 MWh energie, teda približne toľko ako 50 batériových systémov Tesla. 

Koľko energie v sebe skrýva?

Niagarskými vodopádmi pretečie za minútu 110 000 m3. Kapacita hornej nádrže najväčšej slovenskej prečerpávacej elektrárne je 3,7 milióna m3 a vodopád by vládala napájať vyše pol hodiny. Alebo si vezmite Dunaj – v Bratislave má priemerný prietok 2 025 m3/s, takže na naplnenie hornej nádrže Čierneho Váhu by rieka potrebovala vyše 30 minút.

Toto riešenie je overené, používa sa už niekoľko desaťročí a nepochybne sa bude používať aj ďalej – v roku 2016 bol inštalovaný výkon všetkých prečerpávacích elektrární na celom svete 143 GW, čo predstavuje takmer 96 % celkovej kapacity skladovania elektriny. V tom istom roku sa pritom očakával rast svetového trhu s uskladňovaním energie v batériách z 1,4 GWh na 2,9 GWh.

Treba však povedať, že uplatnenie tejto technológie skladovania si vyžaduje špecifické prírodné podmienky a nehodí sa všade. Preto sa intenzívne hľadajú aj iné riešenia na uskladnenie energie, ku ktorým patria aj batériové systémy. Postupný rozvoj elektromobility tlačí cenu batérií dole, preto energetici testujú ich využitie na tento účel.

Tesla verzus BMW

Momentálne je na svete niekoľko podobných projektov v rôznom štádiu vývoja, projekt Tesly je však najväčším, ktorý pri transformácii chemickej energie na energiu elektrickú využíva lítium-iónové batérie. A tie predstavujú najrýchlejšie sa rozvíjajúce batériové technológie pre sieťové aplikácie. Veľmi úspešne sa predávajú v Austrálii, hoc ich návratnosť je stále vypočítaná na približne 20 rokov.

Starý kontinent je opatrnejší, aj keď s podobným konceptom prišiel ďalší výrobca automobilov, nemecké BMW, ktoré testuje na ukladanie energie batérie použité z modelov BMW i3. Zameriava sa však na domácnosti, ktorým ponúka kompletný balíček, od predaja elektrického auta, cez inštaláciu solárnych panelov na jeho nabíjanie, až po ukladanie energie v domácich batériách.

Celý systém je navrhnutý tak, aby sa pohodlne zmestil do pivnice, či garáže, pričom uskladnenú elektrinu je možné použiť na všetky bežné zariadenia v domácnosti, alebo na nabíjanie auta. Samozrejme v čase,  keď dodávaná elektrická energie zo siete je drahá. Výhodou batérií je vysoká účinnosť ukladania, ktorá prekračuje 90 %. Nevýhodou je zatiaľ vysoká cena.

Alternatívne ukladanie energie

Na ukladanie energie existujú okrem batérií viaceré ďalšie riešenia pracujúce na princípe stlačeného vzduchu, zotrvačníkov, vodíka , roztavenej soli a ďalších. Ale z pohľadu dostupnej kapacity aj nákladov sú stále najvýhodnejšími práve prečerpávacie elektrárne. Preto tvoria až 96 % inštalovanej kapacity všetkých systémov na ukladanie energie v energetickej sieti.

Navyše, uskladnenie elektriny nie je všetko. „Rovnako dôležité je dodať elektrinu do siete v takom množstve a čase a tak rýchlo, ako je to v danej situácii potrebné,“ hovorí Stanislav Judiny, manažér prevádzky vodných elektrární zo spoločnosti Slovenské elektrárne.

Batériové systémy však majú nepochybne budúcnosť v mnohých rozvojových krajinách, kde nemajú možnosť alebo schopnosť budovať vodné elektrárne. Tu sa dajú použiť rýchlo a na ľubovoľnom mieste.