Eversheds Sutherland
INNOGY
INNOGY

Skladovanie energie – všetko, čo potrebujete vedieť o uskladňovaní elektriny

Ako funguje skladovanie elektrickej energie, pre koho je vhodné, aké sú prínosy, náklady a ziskovosť batériových zásobníkov elektriny?

Skladovanie energie – všetko, čo potrebujete vedieť o uskladňovaní elektriny

Foto: Fotolia

Čo je skladovanie energie?

Skladovanie energie je zachytenie energie vyrobenej v nejakom čase pre jej použitie v neskoršom čase. Skladovanie energie má rôzne podoby. Môže sa jednať napríklad o prečerpávacie vodné elekrárne (v súčasnosti tvoria viac ako 95 % skladovacej kapacity vo svete), tepelnú energiu, alebo technológie založené na stláčaní.

Najväčší potenciál pre komerčné uplatnenie v súčasnosti majú uskladňovacie technológie založené na batériách, uvádza portál Edie.net.

V čase najvyššej záťaže elektrickej siete musia elektrárne zvyšovať produkciu elektrickej energie a prevádzkovatelia siete sa snažia zabezpečiť prenos dostatočného množstva tejto energie do domácností a medzi ostatných odberateľov a vyhnúť sa tým výpadkom, alebo naopak, prebytkom energie v sieti.

Súčasťou tohto procesu je prevádzkovanie elektrární na malý výkon v prípade, ak dopyt po elektrine nie je veľký a zvýšenie výkonu v čase odberovej špičky. Takéto fungovanie je však často neefektívne. Elektrárne musia používať generátory s rýchlym nábehom, aby zabezpečili dodávku krátkodobo vyššieho množstva elektrickej energie. To spravidla aj niečo stojí.

A práve tu prichádza na scénu skladovanie energie. Technológia umožňuje účinnejšiu a nákladovo efektívnejšiu prevádzku elektrickej siete. Pretože vďaka nej systém beží neustále na určitej konštantnej záťaži bez prudkých výkyvov vo výkone počas špičky a nízkeho odberu energie. Skladovanie energie zabezpečuje tiež stabilitu systému v čase výpadkov elektriny a znižuje potrebu dovozu elektriny cez interkonektory. Skladovanie energie pomáha podnikom udržovať spoľahlivú dodávku elektrickej energie, znižovať plytvanie a tým aj náklady.

Ako funguje skladovanie energie?

Komerčné systémy batériových zásobníkov, teda s veľkosťou do 49 MW, predstavujú v podstate zväčšené verzie batérií nachádzajúcich sa v mobilných telefónoch, bezšnúrových vŕtačkách, či elektromobiloch. Batérie sú založené na lítium-iónovej chémii a vyznačujú sa pomerne vysokou energetickou hustotou a veľmi pomalým vybíjaním, ak sa nepoužívajú.

Batérie možno nabiť rôznymi zdrojmi elektriny, ktorú následne uchovajú a uvoľňujú v čase potreby. Niektoré batérie bude možné nabiť a vybiť v priebehu krátkeho času, iné práve naopak, v závislosti od veľkosti skladovacej jednotky a použitej chémie.

Čo je podstatné, tieto batérie môžu byť súčasťou systémov obnoviteľnej energie. Buď vyhladzujú elektrinu dodávanú nestabilnými veternými, či slnečnými zdrojmi, alebo posúvajú výkon na iný čas počas dňa, kedy obnoviteľný zdroj nie je schopný priamo vyrábať elektrinu.

Premenlivosť a nestabilnosť obnoviteľnej energie znamená, že ak sa chceme vyhnúť neočakávaným výpadkom alebo prebytkom v sieti, je potrebné tieto systémy spojiť s technológiami skladovania energie.

Tieto hybridné obnoviteľno-skladovacie systémy môžu pomôcť podnikom priblížiť sa k sebestačnosti výrobou a spotrebou celého objemu elektriny mimo siete. Pri súčasnom znížení používania fosílnych palív.

Pre koho je skladovanie energie najvhodnejšie?

Vo všeobecnosti každá firma rôzneho typu a veľkosti môže profitovať z využívania uskladnenia elektriny. Avšak technológia bude najvhodnejšia pre podniky, ktorých sa značne týka cena elektrickej energie, vyžadujú stabilnú dodávku energie, alebo prevádzkujú energeticky náročné procesy.

Okrem toho je skladovanie energie, samozrejme, vhodné pre organizácie s už inštalovaným obnoviteľným zdrojom, pričom umožní väčšie využitie vlastnej vyrobenej elektriny a menšiu závislosť na dodávkach zo siete.

Aké sú prínosy skladovania energie?

Špecifické výhody akéhokoľvek systému skladovania energie závisia od typu činnosti, pre ktorú má byť určený a od energetických systémov, ktorých má byť súčasťou. Vo všeobecnosti však medzi hlavné prínosy skladovania energie patrí:

Zvýšenie energetickej odolnosti

Skladovanie energie môžeposkytnúť okamžitú zálohu energie pre kritické činnosti v záujme zvýšenia kvality elektriny a ochrany v prípade prerušenia dodávky. Preto je technológia prínosná najmä pre energeticky náročné činnosti  - napríklad výrobné továrne, kde výpadok elektriny môže vyústiť do zastavenia prevádzky a zbytočného minutia materiálu.

Batéria preto môže slúžiť aj ako záložný zdroj energie (UPS). To je dôležité najmä v odvetviach, kde náhly výpadok elektriny môže spôsobiť zranenia, smrteľné úrazy alebo straty dát.

Skladovanie energie šetrí náklady a generuje príjmy

 Veľká časť výnosov z investície do skladovania energie bude pochádzať zo služieb zabezpečujúcich vyrovnávanie ponuky a dopytu v sieti. Prevádzkovateľ siete bude podporovať užívateľov elektriny v zosilňovaní, oslabovaní alebo posunu používania energie podľa potreby.

Niektoré kontrakty na tieto služby môžu byť veľmi lukratívne, najmä v prípade, keď je firma vo veľmi krátkom čase vyzvaná prevádzkovateľom siete, aby zmenila alebo posunula využívanie elektrickej energie.

Príkladom takejto služby môže byť vyrovnávanie frekvencie v sieti. Prevádzkovateľ siete bude odmeňovať firmy, ktoré toto budú zabezpečovať a vyrovnávať tak odchýlky frekvencie vznikajúce v sieti stratou výkonu. Okrem toho vzniká príležitosť naviazať systém skladovania energie na kapacitný trh.

V čase nedostatočnej kapacity elektrickej energie v sieti môžu firmy použiť tieto batériové zásobníky na uvoľnenie potrebnej energie do siete a byť za to odmenené.  

Niektoré firmy s inštalovanými systémami skladovania energie zašli ešte ďalej a realizujú tzv. “energetickú arbitráž”. To znamená nakupovanie elektriny zo siete počas lacnejšej nočne tarify a nastavenie batériovej skladovacej jednotky tak, aby uvoľňovala elektrinu naspäť do siete počas špičky. Zarába sa na rozdiele medzi nákupnou a predajnou cenou elektriny.

Zníženie emisií

Obnoviteľnej energii sa často vyčíta nespoľahlivosť a premenlivosť. Batériové skladovanie však ponúka riešenie. Umožňuje podnikom ušetriť nadbytočnú vyrobenú energiu týmito systémami a využiť ju v čase potreby. Preto rast technológie skladovania energie podporí hromadné zavádzanie obnoviteľných zdrojov, čo pomôže výrazne znížiť emisie uhlíka.

VIESSMANN

Čo je dôležité pri inštalácii systému skladovania energie?

Firma by sa mala ešte pred uvažovaním o skladovaní energie dôkladne oboznámiť a spoznať svoj súčasný energetický profil. Teda kde a ako spotrebováva elektrickú energiu. Až potom uvažovať nad tým, kde by sa skladovacia jednotka mohla umiestniť. Tiež treba zohľadniť skutočnosť, či podnik používa sieť s nízkym napätím alebo vysokým napätím a či existujú potenciálne problémy s možným výpadkom dodávky. Dostatočné porozumenie týmto oblastiam umožní firme definovať presné požiadavky na skladovanie energie a ako z nového systému môže čo najviac profitovať.

Pri púšťaní sa do projektu skladovania energie je treba zvažovať množstvo otázok: akým spôsobom bude financovaná kúpa systému? Bude to systém skladovania energie bežne dostupný na trhu alebo jednotka vyrobená na zákazku? Bude projekt realizovaný za pomoci poskytovateľa odborných riešení, alebo zastrešený firmou?

V každom prípade by firmy mali skúmať potenciálne výhody a nevýhody každého riešenia a mať na zreteli čo presne sa má dosiahnuť. Je hlavným cieľom vytvoriť nový zdroj príjmov alebo je systém časťou širšej energetickej stratégie s rôznymi dlhodobými cieľmi?

Ďalším podstatným bodom zvažovania je veľkosť skladovacej jednotky. Tá bude závisieť od presných energetických potrieb firmy, no vo všeobecnosti platí, že kapacita batérie by mala zodpovedať polhodinovému zaťaženiu miesta, ktoré obsluhuje.

Firma si musí ujasniť, koľko presne využiteľnej elektriny batéria potrebuje k tomu, aby pokryla maximálnu dennú spotrebu a špičkový dopyt. Pri dodaní a inštalácii skladovacej batériovej jednotky je treba počítať s časovým obdobím až do šiestich mesiacov.

Aké sú súčasné náklady a výnosovosť skladovania energie?

Cena batériových skladovacích jednotiek je už dostatočne vhodná na to, aby firmy mohli dosahovať slušnú výnosovosť z investovania do technológie. Presné náklady na systém skladovania energie budú závisieť od veľkosti a typu inštalovanej batérie a špecifických nárokov firmy, ktorá systém inštaluje.

Náklady na kompletný systém skladovania energie (vrátane všetkých dodatočných zariadení a vybavenia ako transformátor, hlavná jednotka a dodatočné merače) výjdu na zhruba 690 – 750 eur na inštalovanú kW (platí pre podmienky vo Veľkej Británii). Náklady môžu ovplyvniť aj ďalšie faktory, ako je kabeláž alebo meracie prístroje. Životnosť komerčnej jednotky na skladovanie energie dosahuje spravidla najmenej 15 rokov.

Návratnosť investície vyjadrená ukazovateľom ROI sa pohybuje okolo 14 – 15 %. Aj toto číslo však závisí od veľkého množstva premenných. Návratnosť investície do skladovania energie sa bude pravdepodobne meniť v čase v závislosti od finančných stimulov prevádzkovateľa siete.

Systém skladovania elektriny Viessmann Vitovolt 200

Ako sa vyvíja trh so skladovaním energie?

Celosvetový trh s batériovými zásobníkmi energie zažíva v súčanosti obrovský rast. Z počiatočnej úrovne 0,34 GW inštalovanej kapacity batérií v roku 2013 na viac ako 6 GW v súčasnosti a odhadovaných 40 GW do roku 2022.

Rast trhu je spôsobený klesajúcou cenou technológií skladovania energie, čo je cítiť najmä na trhu s elektromobilmi. Medzinárodná agentúra pre obnoviteľnú energiu odhaduje, že náklady na batériové uskladnenie energie by mohli klesnúť až o 66 % do roku 2030.

Zaujímavý vývoj možno v súčasnosti sledovať v oblasti vývoja tzv. technológie “z vozidla do siete”, ktorá umožňuje spotrebiteľom predávať energiu skladovanú v batériách elektromobilov naspäť do siete so ziskom. Práve elektromobily by mohli predstavovať najväčší systém skladovania energie zo všetkých riešení.

Systémy skladovania elektriny od spoločnosti Viessmann

Systémy skladovania elektriny ponúka už viacero dodávateľov, či výrobcov energetických zariadení. Jedným z nich je spoločnosť Viessmann. Systémy sú určené najmä pre domácnosti  a dokážu sa samočinne nabíjať a v prípade potreby dodávať elektrinu pre konkrétny spotrebič alebo zariadenie.

Ak je akumulátor nabitý a žiadny spotrebič nie je aktívny, tak je elektrický prúd automaticky odvádzaný do verejnej siete a finančne preplácaný. Systém je ideálnym riešením pre rodinné domy. Elektrický prúd z vlastnej výroby je takto efektívne využívaný a znižuje nutnosť inak potrebného dokupovania elektriny z verejnej distribučnej siete.

Viessmann ponúka tri rôzne systémy skladovania elektriny. Kompaktné systémy na nástennú montáž, ako aj modulárne systémy. Tieto je možné pružne prispôsobiť potrebnej kapacite, a tak ju rozšíriť.

Všetky batériové systémy sa vyznačujú dlhou životnosťou (až 20 rokov), nízkoúdržbovou technikou, zavedeným systémom spätného odberu starých akumulátorov a automatickou prevádzkou.

Zdroj: edie Explains: Energy Storage, redakcia


Diskusia (0)

Pridajte komentár

Táto funkcia zabraňuje robotom pridávať neadekvátne príspevky. Zadajte prosím overovací kód, ktorý vidíte na obrázku.

Captcha image
Show another codezobraziť iný obrázok

Mohlo by vás zaujímať

V Košiciach pribudla ďalšia umelecká trafostanica

V Košiciach pribudla ďalšia umelecká trafostanica

Po sídlisku KVP prišlo na rad Staré mesto. V poradí už druhá transformačná stanica Východoslovenskej distribučnej (VSD) sa stala pomyselným plátnom pre domácich mladých umelcov.

EXKLUZÍVNE: Zmeny v zákone o spotrebnej dani schválené novelou 15. októbra 2019

EXKLUZÍVNE: Zmeny v zákone o spotrebnej dani schválené novelou 15. októbra 2019

Prinášame prehľad schválených zmien v zákone č. 609/2007 Z. z. o spotrebnej dani z elektriny, uhlia a zemného plynu.

Pozvánka na konferenciu: Vnútorná klíma budov a Indoor Climate of Buildings

Pozvánka na konferenciu: Vnútorná klíma budov a Indoor Climate of Buildings

Jubilejný 30. a 10. ročník konferencií sa uskutoční 8. - 11. decembra 2019 v Hoteli Atrium v Novom Smokovci.