Energetická zamyšlení 11: Akumulace elektřiny

Elektroenergetický systém byl vybudován na velkých centralizovaných zdrojích, dodávajících spolehlivě a bezpečně elektřinu prostřednictvím rozsáhlých distribučních přenosových sítí konečným uživatelům. Znepokojení nad energetickou budoucností a snaha o zvýšení energetické efektivity vedly k rozvoji decentralizovaných zdrojů a také k intenzivnímu rozvoji živelných zdrojů obnovitelných a tak ještě nedávno spolehlivý systém postupně přestává vyhovovat. Je to přirozený vývoj, směřující od jednoduchého ke složitému a klíčovou podstatou problému je nezbytnost zajištění trvalé rovnováhy mezi produkcí a spotřebou v celé rozvodné síti. Aktuální se v této souvislosti stává potřeba akumulace elektřiny, umožňující časově oddělit produkci od spotřeby, což je téma, které se poprvé výrazněji objevilo v souvislosti s provozem jaderných bloků a vedlo k výstavbě přečerpávacích elektráren. Skladovat elektřinu v množstvích, odpovídajících elektrárenským výkonům reálné není a zřejmě nikdy nebude. Výkony decentralizovaných zdrojů jsou ale podstatně menší a v těchto případech již lze o akumulaci elektřiny reálně uvažovat. V současné době největší známý akumulátor, The Alska BESS (Battery Energy Storage System), sestávající ze zhruba 14 tisíc NiCd článků, má kapacitu 3680 Ah při jmenovitém napětí 5 kV a v rámci provozních testů dodával do sítě 46 MW pro dobu pěti minut. Zřejmě tedy neexistuje technický problém, který by umožnil provoz autonomního systému zásobování elektřinou pro rodinný dům, dejme tomu z fotovoltaických panelů, když je pro takový případ s rezervou odhadována denní potřeba akumulace v jednotkách kWh.

Výzkum a vývoj se však v oblasti skladování elektřiny přednostně zaměřuje na trakční akumulátory. Důvod je zřejmý. Stále rostoucí závislost vyspělých zemí, ale nejen těch, na dodávkách ropy z nejistých a politicky nepříliš stabilních oblastí vyvolává obavy o budoucnost silniční dopravy, stojící dnes téměř výhradně na kapalných palivech. Jako alternativa se nabízí zemní plyn a elektřina a jde-li o energetickou nezávislost, je elektřina jediným řešením.

Vývoj moderních elektromobilů, a také elektroskútrů a elektromopedů, již dlouho probíhá a potvrzuje se, že se ve srovnání se spalovacím motorem jedná o výrazně jednodušší řešení, jehož jedinou slabinou je akumulátor, jeho kapacita, hmotnost a životnost. Jeden litr benzinu představuje zhruba 3,5 kWh energie, použitelné k pohonu vozidel, zatímco jeden kilogram dnes dostupných akumulátorů poskytuje podle použitého druhu 40 až 250 Wh. Rozdíl je markantní, je však velmi pravděpodobné, že éra elektromobilů začíná. Znamená to novou příležitost pro výrobce a je záslužné, že České energetické závody jako budoucí poskytovatel tuzemské energie pro dopravu svým projektem E-mobility tuto koncepci propagují a podporují. Rozvoj elektromobilů bude schopen přispět k omezení ropné dovozové závislosti, dokáže nabídnout levnější, čistší a klidnější způsob silniční dopravy se spolehlivým zdrojem energie a nezbytné zdokonalování akumulátorů bude prospěšné energetickému systému s decentralizovanými zdroji. Je však třeba mít na paměti, že rostoucí decentralizace, poskytující provozovateli značnou míru nezávislosti, dále zvýší nároky na regulaci sítě a vyvolá další zvýšení ceny elektřiny. Bude to cena za nezávislost. Listopad 2009