US EPA

Zobrazit interaktivní verzi tohoto diagramu >>

  • O skladování elektřiny
  • Skladování elektřiny ve Spojených státech. Spojených státech
  • Vliv skladování elektřiny na životní prostředí

O skladování elektřiny

Elektrická rozvodná síť funguje na základě křehké rovnováhy mezi nabídkou (výrobou) a poptávkou (spotřebou spotřebitelů). Jedním ze způsobů, jak pomoci vyrovnat výkyvy v nabídce a poptávce po elektřině, je skladování elektřiny v obdobích relativně vysoké výroby a nízké poptávky a její následné uvolňování zpět do elektrické sítě v obdobích nižší výroby nebo vyšší poptávky. V některých případech může skladování přinést ekonomické, spolehlivé a ekologické výhody. V závislosti na míře jeho nasazení by skladování elektřiny mohlo pomoci efektivnějšímu provozu rozvodné sítě, snížit pravděpodobnost výpadků v době špičkové poptávky a umožnit výstavbu a využití většího množství obnovitelných zdrojů.

Energii lze skladovat různými způsoby, včetně:

  • Přečerpávacích vodních elektráren. Elektřina se používá k čerpání vody do nádrže. Když se voda z nádrže vypustí, proudí dolů přes turbínu a vyrábí elektřinu.
  • Stlačený vzduch. Elektřina se používá ke stlačování vzduchu o síle až 1 000 liber na čtvereční palec a k jeho skladování, často v podzemních jeskyních. Při vysoké poptávce po elektřině se stlačený vzduch uvolňuje k výrobě elektřiny prostřednictvím expanzní turbíny generátoru.
  • Setrvačníky. Elektrická energie se používá k urychlení setrvačníku (typ rotoru), jehož prostřednictvím se energie uchovává jako kinetická rotační energie. Když je energie potřeba, využije se otáčivá síla setrvačníku k roztočení generátoru. Některé setrvačníky používají magnetická ložiska, pracují ve vakuu, aby se snížil odpor vzduchu, a mohou dosahovat rychlosti otáčení až 60 000 otáček za minutu.
  • Baterie. Podobně jako běžné dobíjecí baterie mohou velmi velké baterie uchovávat elektrickou energii do doby, než je potřeba. Tyto systémy mohou využívat lithium-iontové, olověné, lithium-železné nebo jiné technologie baterií.
  • Skladování tepelné energie. Elektrickou energii lze využít k výrobě tepelné energie, kterou lze skladovat do doby, než je potřeba. Elektrickou energii lze například využít k výrobě chlazené vody nebo ledu v době nízké poptávky a později ji použít k chlazení v době nejvyšší spotřeby elektrické energie.

Kromě těchto technologií se v současné době vyvíjejí nové technologie, jako jsou průtokové baterie, superkondenzátory a supravodivé magnetické skladování energie.

Skladování elektrické energie ve Spojených státech

Podle údajů amerického ministerstva energetiky měly Spojené státy v březnu 2018 více než 25 gigawattů kapacity pro skladování elektrické energie. Z tohoto celkového počtu bylo 94 % ve formě přečerpávacích vodních elektráren a většina této přečerpávací vodní kapacity byla instalována v 70. letech 20. století. Šest procent ostatní skladovací kapacity je ve formě baterií, tepelných zásobníků, stlačeného vzduchu a setrvačníků, jak ukazuje následující graf:

Zdroj: U.S. Department of Energy Global Energy Storage Database (přístup 1. března 2018).

Environmentální dopady skladování elektřiny

Skladování elektřiny může mít nepřímý přínos pro životní prostředí. Skladování elektřiny lze například využít k integraci většího množství obnovitelné energie do elektrické sítě. Skladování elektřiny může také pomoci výrobním zařízením pracovat na optimální úrovni a snížit využívání méně účinných výrobních jednotek, které by jinak běžely pouze v době špičky. Dále může přidaná kapacita zajištěná skladováním elektřiny oddálit nebo zabránit nutnosti výstavby dalších elektráren nebo přenosové a distribuční infrastruktury.

Potenciální negativní dopady skladování elektřiny budou záviset na typu a účinnosti technologie skladování. Například baterie využívají suroviny, jako je lithium a olovo, a mohou představovat nebezpečí pro životní prostředí, pokud nejsou řádně likvidovány nebo recyklovány. Kromě toho se během procesu skladování část elektřiny ztrácí.

Napsat komentář