Budú sa dopĺňať. Batérie a prečerpávacie elektrárne nie sú konkurencia, zhodujú sa experti

Diskutuje sa o tom čoraz intenzívnejšie. Rozvoj obnoviteľných zdrojov energie (OZE) a meniaci sa charakter spotreby elektriny, napríklad v súvislosti s elektromobilitou, prebúdza živú diskusiu aj o posilňovaní flexibility prenosových a distribučných sústav. Slovensko nie je výnimkou.

Premenlivá výroba fotovoltických či veterných elektrární kladie zvýšené nároky na poskytovanie podporných služieb. Na to, aby bolo možné do sústavy pripájať ďalšie veľké objemy OZE, treba zvyšovať jej flexibilitu, teda schopnosť „absorbovať“ rôzne výkyvy.

K dispozícii sú pritom rôzne nástroje od etablovaných technológií, akými sú prečerpávacie vodné elektrárne, cez postupne pribúdajúce batériové úložiská až po perspektívne riešenia na báze vodíka.

Štát najnovšie plánuje podporiť zvyšovanie flexibility sústav z Plánu obnovy. Rezort hospodárstva ohlásil dotácie na prečerpávacie vodné elektrárne, batériové úložiská aj vodíkové elektrolyzéry. V prípade prečerpávačiek a batérií pritom ministerstvo uvažuje, že namiesto dvoch osobitných výziev vyhlási pre tieto technológie jednu spoločnú, a to s alokáciou 34 miliónov eur.

Dáva zmysel podporovať aj prečerpávacie elektrárne, aj batériové úložiská (BESS)? V čom sa tieto technológie môžu dopĺňať a ako vyzerajú riešenia, na ktorých sa už pracuje? Pýtali sme sa odborníkov a stakeholderov z rôznych odvetví energetiky.

Slovenské elektrárne idú do batérií

O výstavbu batériových úložísk sa na Slovensku zaujíma aj prevádzkovateľ prečerpávacích elektrární, ktorými sú Slovenské elektrárne. Ako vysvetľuje Tomáš Šimovič, vedúci pre strategické projekty obchodu Slovenských elektrární, spoločnosť už rozpracovala dva zámery.

„Slovenské elektrárne plánujú hybridizáciou dvoch svojich prečerpávacích vodných elektrární. Prvý pilotný projekt je na prečerpávacej vodnej elektrárni Dobšiná,“ hovorí T. Šimovič.

Skúsenosti z tohto projektu chcú následne využiť aj pri hybridizácii prečerpávacej vodnej elektrárne Čierny Váh. Slovenské elektrárne na zámere pracujú v rámci projektu Integrátor SE.

PVE Čierny Váh | Foto: Slovenské elektrárne

„Tento projekt je na zozname projektov desaťročného plánu európskej prenosovej sústavy TYNDP 2022 a získal výborné hodnotenie v procese Project of Common Interest. Dá sa teda čakať, že sa projekt Integrátor SE objaví na šiestom zozname PCI na konci tohto roka,“ hovorí T. Šimovič.

Veľkú perspektívu v synergii medzi prečerpávacími elektrárňami a batériami vidí aj Tomáš Rajčan, riaditeľ úseku energetiky a priemyslu v spoločnosti IPESOFT, ktorá poskytuje rôzne IT riešenia pre energetiku a priemyse. Na druhej strane však zdôrazňuje, že z hľadiska pravidiel trhu a technických podmienok SEPS nie je nevyhnutné, aby batérie a prečerpávacie vodné elektrárne boli inštalované v jednej a tej istej lokalite.

„Synergiu je možné dosiahnuť aj poskytovaním aFRR iba z batérie, pričom nevyhnutné dobíjanie batérie bude zabezpečené nákupom energie na vnútrodennom trhu, kde protistranou nákupu môže byť práve subjekt prevádzkujúci prečerpávaciu vodnú elektráreň respektíve iné „zelené“ zdroje,“ konštatuje T. Rajčan odkazujúc na poskytovanie podporných služieb. Práve tu môžu batérie zohrávať čoraz väčšiu úlohu.

SEPS potrebuje podporné služby

Obstarávanie podporných služieb, ktoré zaisťujú stabilitu sústavy, zabezpečuje štátna Slovenská elektrizačná prenosová sústava (SEPS). Podporné služby na Slovensku poskytujú rôzni hráči, pričom vlani na trh vstúpilo aj prvé batériové úložisko s potrebnou certifikáciou.

„Prečerpávacie vodné elektrárne a batériové úložiská nevnímame ako konkurenciu. Z pohľadu SEPS ako prevádzkovateľa prenosovej sústavy v elektrizačnej sústave SR ide skôr o ďalšiu príležitosť diverzifikácie technológií na poskytovanie podporných služieb,“ tlmočí postoj spoločnosti referentka vonkajších vzťahov Adriana Komorníková.

„Udalosti za posledné dva roky nám ukázali, aké je dôležité mať diverzifikáciu technológií na poskytovanie podporných služieb,“ doplnila s poukazom na cenu a dostupnosť zemného plynu či vojnu na Ukrajine.

SEPS v roku 2020 upravila svoje technické podmienky tak, aby poskytovanie podporných služieb bolo možné použitím všetkých typov technológií. Od 23. marca 2023 následne revidovali technické podmienky tak, aby šlo vzájomne kombinovať technológie v jednom alebo vo viacerých miestach pripojenia a vyviesť výkon do nadradenej sústavy.

„V detailnom pohľade je však zameranie prečerpávacích elektrární a batériových úložísk na poskytovanie podporných služieb diametrálne odlišné, čo vychádza zo súčasných technických, a najmä kapacitných možností už konkrétnych zariadení s danou technológiou,“ doplnila A. Komorníková.

Foto: Depositphotos

Využitie technológií sa rôzni

Ako ďalej vysvetľuje Tomáš Rajčan z IPESOFT-u prečerpávacie elektrárne a batérie sú riešeniami, ktoré sa môžu navzájom doplňovať. Obidva typy zariadení poskytujú flexibilitu na vykrývanie špičiek a poklesov v odberovom diagrame, ale možnosťami, ktoré dokážu ponúknuť, sa zásadne líšia.

„Kým batérie poskytujú krátkodobú flexibilitu v rozsahu jednej až dvoch hodiny, prečerpávacie vodné elektrárne dokážu dodávať energiu minimálne šesť až dvanásť hodín a pokryť tak flexibilitou celý obchodný deň. Nevýhodou prečerpávacích vodných elektrární je však určitý minimálny výkon, zvyčajne v rozsahu jednotiek až desiatok MW, pričom batérie dokážu poskytovať flexibilitu prakticky od nuly,“ objasňuje T. Rajčan.

Príklad synergie prečerpávacích vodných elektrární a batérií odborník vidí v spoločnom poskytovaní podpornej služby aFRR. „Úlohou batérie je poskytovať rýchlu reguláciu aFRR a úlohou prečerpávacích vodných elektrární je zabezpečiť dobíjanie alebo vybíjanie batérie,“ pokračuje T. Rajčan. „Existujúci prevádzkovatelia prečerpávacích vodných elektrární zvažujú investície do batérií jednak z tohto dôvodu, ale aj kvôli vhodným realizačno-technickým podmienkam priamo v mieste prečerpávacích vodných elektrární.“ 

Ako dopĺňa Tomáš Šimovič zo Slovenských elektrární, prednosťou prečerpávačiek oproti batériám je tiež ich väčšia kapacita a životnosť. „Výhoda prečerpávacích vodných elektrární je možnosť skladovať naozaj veľmi veľké množstvá energie, napríklad v prípade Čierneho Váhu hovoríme o 4 000 MWh. Ďalšou výhodou je prakticky neobmedzené „cyklovanie,“ teda vypúštanie a napúšťanie hornej nádrže a veľmi dlhá životnosť,“ vysvetľuje.

Podľa Romana Benčiča, obchodného riaditeľa Nano Energies Slovensko si prečerpávacie vodné elektrárne dokážu udržať vysokú efektivitu na úrovni okolo 80 % počas dlhého obdobia životnosti, napríklad aj sto rokov. Vďačia za to fyzikálnemu princípu, na ktorom fungujú. „Na druhej strane životnosť batérie, ktorá je postavená na chemickom princípe, je výrazne nižšia a pohybuje sa na úrovni cca 10 až 20 rokov, po ktorých je potrebné zvážiť jej výmenu,“ hovorí R. Benčič.

Batériu postavíte rýchlo, prečerpávačku nie

Ako ďalej približuje A. Komorníková za SEPS, prečerpávacie vodné elektrárne boli v minulosti budované na vyrovnávanie špičiek odberových diagramov. V oblasti podporných služieb SEPS vidí ich ideálne využitie v situáciách, kedy treba dodať alebo odobrať veľký objem elektriny do alebo z elektrizačnej sústavy, rádovo v desiatkach až stovkách MW tak, aby bola zabezpečená vyrovnaná výkonová bilancia celej sústavy.

„V praxi táto potreba nastáva pri výpadku veľkého výrobného zdroja alebo pri výpadku veľkého odberu, pri veľkých zmenách cezhraničných obchodov s elektrinou a podobne. V závislosti od veľkosti akumulačnej nádrže je možné efektívne vyrovnávať bilanciu sústavy aj v horizonte niekoľkých dní,“ delí sa A. Komorníková o skúsenosti SEPS.

PVE Dobšiná | Foto: Slovenské elektrárne

O vhodnom dopĺňaní prečerpávačiek batériovými úložiskami podobne ako SEPS hovorí aj Marián Smik, konateľ spoločnosti GreenBat a predseda Slovenskej batériovej asociácie. „Výhoda batérií je v schopnosti reagovať vo veľmi krátkom čase, rádovo v sekundách. Pri skracovaní času požadovaného nábehu pri poskytovaní podporných služieb môžu batérie výrazne pomôcť plniť štandardy kvality pre prečerpávacie elektrárne,“ mieni. A ako dodáva, batérie zároveň môžu vhodne optimalizovať a regulovať dodávku výkonu v rámci dňa.

Na druhej strane pri porovnávaní batérií a prečerpávacích vodných elektrární vstupujú do hry aj ich nevýhody, respektíve špecifické výzvy, ktoré treba zdolať pri ich nasadzovaní. „Výstavba prečerpávacích vodných elektrární je náročným dielom s vysokými investičnými nákladmi a dlhou dobou realizácie. Nie sú teda vhodné na okamžité pokrytie rastúceho dopytu po podporných službách. Majú síce významné miesto v celkovom mixe zdrojov využívaných pre poskytovanie podporných služieb, no nie je možné stavať iba na nich,“ hovorí Roman Benčič z Nano Energies.

Výhodou batérií naproti tomu je, že sú skladnejšie a modulárne, vďaka čomu ich je možné budovať flexibilnejšie. Ich prevádzka zároveň nemá priamy vplyv na životné prostredie a na rozdiel od prečerpávačiek nemenia ráz krajiny. „Zložitá je však ich recyklácia a výroba tiež nepatrí medzi najekologickejšie,“ dodáva R. Benčič.

Odborníci sa však zhodujú, že na trhu sa budú i naďalej presadzovať obe technológie - či už osve alebo v synergii. „Z dlhodobého hľadiska budú mať svoje miesto aj samostatné stand-alone batérie aj prečerpávacie elektrárne doplnené o batérie pri zabezpečení flexibility sústavy, nakoľko do budúcna vplyvom inštalácie obnoviteľných zdrojov energie výrazne vzrastie potreba navýšenia požadovaného výkonu podporných služieb,“ uzatvára Marián Smik zo spoločnosti GreenBat.

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.