Systémy na ukladanie energie, alebo skrátene ESS, zohrávajú kľúčovú úlohu pri zabezpečovaní spoľahlivosti našej elektrickej siete, aby dodávka elektriny mohla skutočne zvládať požiadavky ľudí, najmä v tých horúcich letných popoludniach, keď si všetci naraz zapnú klimatizáciu. Bez vhodných riešení na ukladanie by sme zažívali oveľa viac výpadkov elektriny, ako ich máme teraz – niečo, čo znepokojuje energetické spoločnosti vzhľadom na denné kolísanie dopytu po energii. Trhové prognózy naznačujú, že celosvetový sektor ESS dosiahne do roku 2032 približne 86,76 miliardy dolárov, čo ukazuje, ako veľký význam tento sektor nadobúda. Tieto systémy riešia problém rôznymi spôsobmi vrátane lítium-iontových batérií, klasických čerpacích elektrární na vode a dokonca aj technológiou stlačeného vzduchu. To, čo ich činí tak cennými, je ich pružnosť, ktorá umožňuje manažérom siete udržiavať stabilnú dodávku elektriny napriek rôznym neočakávaným skokom alebo poklesom v spotrebičskom využívaní počas dňa.
Problém so solárnymi panelmi a veternými turbínami je ten, že nevyrábajú elektrinu po celý čas. Preto potrebujeme nejaký druh skladovacieho systému, ak chceme spoľahlivý prísun energie, keď nezáhrňa slnko alebo nevietra. Keď tieto obnoviteľné zdroje vyprodukujú viac elektriny, než je potrebné, prebytok sa niekde uloží. Neskôr, keď výroba klesne, môže byť táto uložená energia opäť vrátená do systému. Štúdie ukázali, že batériová technológia, najmä verzie s lítium-iontovou technológiou, pomáha celej sieti lepšie fungovať spolu s obnoviteľnými zdrojmi. Tieto skladovacie riešenia nám umožňujú vyrovnávať výkyvy výroby energie závislej od počasia. Bez kvalitných skladovacích možností by bolo veľmi ťažké spoľahli sa na čistú energiu pri väčšine našich denných potrieb.
Technológia železo-vanadiovej akumulátnej batérie predstavuje skutočný pokrok v spôsobe ukladania energie pre priemyselné účely, hlavne preto, že tieto systémy možno ľahko škálovať a vydržia oveľa dlhšie ako väčšina alternatív. Čo skutočne vyniká, je cena – firmy zisťujú, že za každú uloženú kilowatthodinu platia menej v porovnaní s lítium-iontovými alebo inými konvenčnými riešeniami, čo túto technológiu činí obzvlášť atraktívnou pre veľké výrobné závody a projekty súvisiace s ukladaním energie v sieti. Ďalší veľký plus? Tieto batérie zvyčajne vydržia viac než 20 000 nabíjacích cyklov pred výmenou, pričom počas svojej životnosti udržiavajú dobrú účinnosť. Navyše, produkcia aj likvidácia takmer nezahŕňajú toxický odpad, čo vysvetľuje, prečo sa tejto technológie začínajú pridávať mnohé inštalácie obnoviteľnej energie, napriek vyšším počiatočným nákladom. Kombinácia dlhovekosti, spoľahlivosti a ekologických vlastností robí z železo-vanadiových akumulátorov vážneho súpera na dnešnom dynamicky sa meniacom trhu s energiami.
Lítium-iontová technológia prešla v posledných rokoch veľkou cestou, pričom výrazne znížila náklady a zároveň sa výrazne zlepšila vo svojej funkcii. Údaje z priemyslu ukazujú niečo doslova úžasné – ceny týchto batérií klesli približne o 89 % od roku 2010, čo vysvetľuje, prečo sú dnes všade. Pokles nákladov skutočne otvoril dvere pre nové myšlienky na ukladanie energie, od tých elektrických áut, ktoré dnes vidíme na cestách, až po obrovské systémy, ktoré ukladajú energiu pre celé mestá. Nie je prekvapením, že lítium-iontové batérie sa stali tak dôležitými v tom, ako dnes uvažujeme o ukladaní energie.
Prenosné elektrárne menia spôsob, akým ľudia získavajú energiu, najmä pre domácnosti a osoby žijúce mimo elektrickej siete. Tieto malé, no výkonné zariadenia umožňujú majiteľom domov ukladať slnečné svetlo počas dňa a následne využívať túto energiu v noci alebo počas výpadkov prúdu, čo im dáva skutočnú kontrolu nad vlastným elektrickým napájaním. Keď technológia stále pokračuje v zdokonaľovaní, tieto batériové balíčky sa stávajú efektívnejšími a zároveň lacnejšími. Výborne fungujú nielen počas núdzových situácií, ale zvládnu aj bežnú dennú spotrebu energie bez najmenšieho problému.
Aramco momentálne pracuje na niečom celkom cool – spája solárnu energiu so systémami na ukladanie energie (ESS), aby zefektívnila prevádzku svojich plynových vrtov. Keď začali zapájať solárne panely do procesu ťažby plynu, zistili, že môžu výrazne znížiť spotrebu naftového paliva. Menej nafty znamená nižšie emisie z ich prevádzok a navyše úspory na palivových nákladoch v priebehu času. Pri pohľade na skutočné výsledky týchto projektov Aramco vidí reálne zisky v ukazovateľoch udržateľnosti po niekoľkých rokoch prevádzky. Zaujímavé je, že tento prístup môže fungovať aj inde. Iné spoločnosti, ktoré sa snažia zmenšiť svoju uhlíkovú stopu a zároveň efektívne prevádzkovať, by si mohli z toho, čo Aramco dosiahla, veľa odniesť.
Projekt stabilizácie siete s kapacitou 140 MWh v Fínsku predstavuje niečo výnimočné, pokiaľ ide o riešenia na ukladanie elektrickej energie pomocou batérií, ktoré slúžia na udržiavanie rovnováhy elektrickej siete. Celý zámer tohto projektu bol riešiť tie zložité situácie, kedy sa nezhoduje ponuka s dopytom, a zabezpečiť tak spoľahlivosť siete aj v prípade, keď do nej pribúda viac obnoviteľných zdrojov. Zatiaľ to, čo sme videli, ukazuje, že veľké energetické úložiská skutočne fungujú pri stabilizácii sietí. Fínsko postupne nasadzuje tieto systémy po celom svojom území, čo im pomáha posúvať k inteligentnejšej energetickej sieti, ktorá zvládne všetky druhy čistej energie bez väčších problémov.
V nedávnej dobe spustila štát Georgia vo svojej elektrizačnej sieti rozsiahly batériový systém s výkonom 765 MW, ktorý má pomáhať lepšie spravovať energiu a zabezpečiť rozšírenie kapacity v prípade potreby. Projekt využíva najmodernejšiu technológiu na ukladanie energie, ktorá umožňuje integráciu väčšieho množstva veterných a solárnych zdrojov, niečo, čo by mohli iné štáty tiež zvážiť. Prvé výsledky ukazujú, že tieto batérie uľahčujú život tým, ktorí prevádzkujú sieť, znižujú problémy počas špičkových časov a zabezpečujú zníženie neočakávaných nákladov. To, čo Georgia v tejto súvislosti podnikla, môže poslúžiť ako príklad pre iné štáty, ktoré hľadajú spôsoby, ako posilniť svoje elektrické siete a zároveň sa posunúť k čistejším zdrojom energie. Od doby, keď boli batérie spustené vlani, už teraz vidíme niekoľko hmatateľných zlepšení v spoľahlivosti dodávok.
Úložná technológia je teraz nevyhnutná na udržiavanie vyváženosti a stability frekvencií elektrických sietí. Tieto pokročilé systémy dokážu rýchlo dodávať energiu do siete alebo ju odoberať, keď je to potrebné, čo pomáha zvládať tieto nepredvídané výkyvy medzi dopytom a dodávkou elektriny. Niektoré údaje naznačujú, že vhodné úložné riešenia môžu znížiť problémy s frekvenciou až o polovicu, čím celý systém spraví hladší. Keď siete fungujú stále a spoľahlivo, je menšia pravdepodobnosť výpadkov, najmä v čase, keď všetci využívajú veľa elektriny, ako sú letné večery alebo zimné rána.
Rastúca potreba spoľahlivého ukladania energie priviedla mnohých odborníkov k zameraniu sa na modulárne návrhy, najmä na to, ako zvládajú náročné klimatické podmienky. Vybudované z materiálov odolných voči agresívnym prostrediam a navrhnuté tak, aby odolali náročným prírodným podmienkam, tieto systémy pokračujú v činnosti, keď iné môžu zlyhať. Poľné testy dokazujú ich vynikajúce výkony – niektoré inštalácie udržiavajú účinnosť nad 95 % aj počas silných búrok alebo vlnách horúčav. To, čo je na tom také cenné, je skutočnosť, že energia tak zostáva dostupná v čase, keď je najviac potrebná, čo pomáha zvyšovať dôveru v obnoviteľné zdroje energie vo viacerých regiónoch, ktoré čelia nepredvídaným počasijným zmenám.
Predpovede trhu naznačujú, že celosvetový sektor energetickej storage by mohol do roku 2032 dosiahnuť hodnotu približne 86,76 miliardy USD, čo poukazuje na pevný rast vďaka väčšej integrácii obnoviteľných zdrojov do elektrických sietí a vládnym politikám podporujúcim čisté technológie. Odborníci na tento sektor zdôrazňujú zvyšujúci sa záujem o skladovacie technológie, keďže veterná a slnečná energia nie sú vždy dostupné presne vtedy, keď sú potrebné, a preto sa spoľahlivá záloha stáva nevyhnutnosťou. Ďalším faktorom, ktorý tento trh posúva dopredu? Cena batériových technológií neustále klesá a zároveň si ľudia uvedomujú, ako efektívne využívajú elektrinu doma aj v práci. Všetky tieto trendy spolu vytvárajú veľmi pozitívny obraz pre podniky pôsobiace v oblasti ukladania energie v nadchádzajúcich rokoch.
Ukladanie energie sa posúva smerom k hybridným systémom, ktoré sa stávajú čoraz bežnejšími. Tieto systémy spájajú solárnu energiu, veternú výrobu a ukladanie energie do batérií do jediného celku, čím zabezpečujú efektívnejšiu a trvacejšiu prevádzku celého systému. Ak sa rôzne zdroje energie kombinujú, oveľa inteligentnejšie zvládajú požiadavky na elektrinu než keby sa spoliehali len na jeden typ zdroja. Táto rozmanitosť v skutočnosti zabezpečuje spoľahlivejšiu dodávku energie počas výpadkov alebo extrémnych poveternostných udalostí. V súčasnosti už máme niekoľko funkčných hybridných projektov po celej krajine, ktoré ukazujú, ako sa tieto systémy môžu škálovať od malých komunitných inštalácií až po rozsiahlejšie prevádzky na úrovni siete. Z výsledkov týchto reálnych testov sa potom bude čerpať pri vývoji ďalších hybridných energetických riešení v rámci energetickej infraštruktúry krajiny.
Úloha vládnych politík a finančných podmienok sa nedá podceňovať, keď ide o inštaláciu systémov na ukladanie energie v domácnostiach. Takéto podporné programy celkom dobre fungujú pri znížení nákladov, ktoré ľudia za tieto systémy plácajú, a zároveň zabezpečujú ich dostupnosť pre viac rodín s rôznou úrovňou príjmov. Stačí sa pozrieť na miesta, kde vlády zaviedli dobré podporné balíčky, a vidíme, že v týchto oblastiach má omnoho viac domácností vlastné systémy na ukladanie energie. Do budúcnosti sa hovorí o rozšírení opatrení, ako sú daňové úľavy, hotovostné vrátenia peňazí alebo špeciálne financovanie projektov na ukladanie energie na úrovni štvrťov. To môže výrazne zvýšiť záujem o možnosti ukladania energie v domácnostiach, keď si komunity začnú uvedomovať hmatateľné výhody spoločných zdrojov.
