Domů
Akumulace energie
Li-ion baterie se dle vědců stanou do 10 let nejlevnější možností akumulace elektřiny
Bateriové úložiště

Li-ion baterie se dle vědců stanou do 10 let nejlevnější možností akumulace elektřiny

Se současnou přeměnou energetických sektorů na celém světě v podobě budování solárních a větrných elektráren se stále více pozornosti upírá na technologie akumulace energie. Podle nového modelu vědců z britské Královské univerzity v Londýně budou již v roce 2030 lithium-iontové baterie nejlevnější možností akumulace elektrické energie pro většinu aplikací.

S rostoucím podílem intermitentních obnovitelných zdrojů, tedy zejména solárních a větrných elektráren, jejichž výroba závisí na aktuálním počasí, na výrobě elektrické energie se akumulace energie stává stále významnější. Již desítky let jsou nejlevnější technologií akumulace elektrické energie pro intervaly v řádu jednotek až desítek hodin přečerpávací vodní elektrárny. To by se však mělo v blízké budoucnosti změnit.

Vědci z Královské univerzity v Londýně sestavili nový model pro devět různých technologií a více než desítku možností jejich nasazení. Model, pro který vědci využili data z více 30 různých studií, popisuje, jak by se měly vyvíjet sdružené náklady (LCOS – levelized cost of storage) jednotlivých technologií do roku 2050. Již v roce 2030 by dle závěrů vědců měly být nejlevnější technologií pro většinu aplikací lithium-iontové baterie.

„Zjistili jsme, že lithium-iontové baterie kráčí ve stopách solárních panelů z krystalického křemíku. Lithium-iontové baterie byly dříve drahé a vhodné pouze pro okrajové aplikace, ale nyní jsou vyráběny v tak velkých objemech, že jejich cena klesá výrazně rychleji než u konkurenčních technologií akumulace,“ říká Iain Staffell, spoluautor modelu z Královské univerzity v Londýně.

Jednotlivé technologie akumulace jsou vhodné pro různé aplikace, a to zejména v závislosti na době, po kterou jsou schopny dodávat výkon, počtu nabíjecích a vybíjecích cyklů za rok nebo rychlosti, se kterou jsou schopny reagovat.

Jak by se měly vyvíjet nejvhodnější technologie v závislosti na požadované délce vybíjení a počtu cyklů za rok, zobrazuje následující obrázek.

Zatímco v současné době jsou nejvhodnější technologií pro většinu aplikací přečerpávací vodní elektrárny, do 20 let by je na tomto postu měly vystřídat lithium-iontové baterie. PHES – přečerpávací vodní elektrárny, CAES – akumulace do stlačeného vzduchu, Li-ion – lithium-iontové akumulátory, VRFB – vanadové redoxní průtočné baterie, Flywheel – setrvačníky, Hydrogen – vodík. Zdroj: sciencedirect.com

„Osobně jsem byl vždy celkem skeptický vůči využití lithium-iontových baterií pro stacionární úložiště, ale když přijde na sdružené náklady akumulace – investice, náklady na provoz a nabíjení, dobu životnosti technologie, účinnost a pokles výkonnosti – lithium-iontové baterie kombinují klesající náklady s dostatečnou výkonností, aby dominovaly většině aplikací v energetice,“ říká k závěrům studie její hlavní autor a výzkumný pracovník univerzity Oliver Schmidt.

Komentáře

(20)

QEntity

16. leden 2020, 11:45

No to těžko, když v té době bude cena lithia možná i vyšší než dnešní ceny lithných akumulátorů.

A to vše jen kvůli nedostatku lithia na trhu kvůli jeho prudkému nárůstu spotřeby v silně regulovaných oblastech jako je výroba automobilů v EU...

Ivan Novák

20. leden 2019, 13:23

Dekarbonizační sen bez JE by si žádal akumulaci v rozsahu týdnů, spíš až měsíců.

Jan Veselý

20. leden 2019, 14:20

Tak to má ČR velké štěstí v tom, že má zásobní kapacity na cca 100 TWh dlouhodobého skladování energie a maloobchodní cena další výstavby je cca na úrovni 0.1-0.5 Kč/kWh.

Baterie mají smysl na relativně krátkodobou akumulaci (max. 12-24 hodin). Pak získávají navrch jiné techniky, pal to čert, že mají nižší účinnost.

Jiří

20. leden 2019, 18:35

Můžete to prosím upřesnit, jak je možné v ČR skladovat energii pod 1 Kč/kWh? Děkuji.

Jan Veselý

20. leden 2019, 21:18

Energie se dá snadno skladovat ve formě chemické energie. Moje oblíbená chemikálie je methanol. Dá se snadno syntetizovat z vody, vzduchu a elektřiny, s celkem solidní účinností.

Takhle se ta energie (resp. kapalina) dá ukládat třeba v plastových barelech. Maloobchodní cena 1 m3 barelu je okolo 2500 Kč, to je přibližně 5 MWh chemické energie, ve velkém to bude určitě podstatně levnější než v tomto případě 0.5 Kč/kWh.

Pal to čert, že při konverzi elektřina -> methanol -> elektřina o 60-80% energie přijdete. Levný sklad na cyklení 1-2x za rok za to stojí.

Už jsem psal, že methanol se dá použít i jako přímá náhrada benzínu, na M85 se běžně jezdilo s obyčejnými benzínovými motory?

hariprasad

21. leden 2019, 00:13

Metanol je bohužel nebezpečná kapalina. Ani ne tak sama o sobě, ale v souvislosti s některými známými kauzami s pančováním lihovin. Raději bych sázel na metan. Pokud by se ho podařilo skladovat v čistém stavu tak, aby se dal přímo použít v stacionárních Fuel Cell bez čištění, tak mi to připadá jako nejlepší volba. H2 se špatně skladuje, na výrobu metanolu bude potřeba zřejmě i víc energie. CH4 mi přijde jako dobrý kompromis.

Josef

21. leden 2019, 00:16

To znamená , že pokud dnes stojí el. energie z FV elektrárny okolo 4kč , pak s vaším zařízením bude stát 10 kč. Jiné zdroje nebudou. Těžký průmysl kupuje energii okolo 1Kč Kwh - různé formy , to je 10x zdražení. Chcete tepelné čerpadlo - zdražení 5x proti současnosti... Jinými slovy tohle by položilo celou ekonomiku státu , prostě bez stabilní relativně levné dodávky energie je s naší konkurenceschopností konec. Ani jádro nedokáže fosilní zdroje plně nahradit za dobrou cenu.

Josef

21. leden 2019, 00:16

To znamená , že pokud dnes stojí el. energie z FV elektrárny okolo 4kč , pak s vaším zařízením bude stát 10 kč. Jiné zdroje nebudou. Těžký průmysl kupuje energii okolo 1Kč Kwh - různé formy , to je 10x zdražení. Chcete tepelné čerpadlo - zdražení 5x proti současnosti... Jinými slovy tohle by položilo celou ekonomiku státu , prostě bez stabilní relativně levné dodávky energie je s naší konkurenceschopností konec. Ani jádro nedokáže fosilní zdroje plně nahradit za dobrou cenu.

Josef

21. leden 2019, 00:16

To znamená , že pokud dnes stojí el. energie z FV elektrárny okolo 4kč , pak s vaším zařízením bude stát 10 kč. Jiné zdroje nebudou. Těžký průmysl kupuje energii okolo 1Kč Kwh - různé formy , to je 10x zdražení. Chcete tepelné čerpadlo - zdražení 5x proti současnosti... Jinými slovy tohle by položilo celou ekonomiku státu , prostě bez stabilní relativně levné dodávky energie je s naší konkurenceschopností konec. Ani jádro nedokáže fosilní zdroje plně nahradit za dobrou cenu.

Carlos

21. leden 2019, 00:31

Josefe,

jak ty multiposty děláte?

Jinak cena z průmyslové FVE je 40-60€/MWh, ne 153€.

Honza

20. leden 2019, 16:28

Teda, za dlouhá léta v energetice jsem se s požadavkem kapacity akumulace odpovídající spotřebě na týdny až měsíce nesetkal. Navíc, dle mého osobního pozorování, slunce vychází na oblohu tak nějak každý den ... při dostatečném instalovaném výkonu ve fotovoltaice vyrobíte za jednu hodinu dostatek energie na pokrytí celé denní spotřeby (čehokoliv).

Samozřejmě, za polárním kruhem je během polární noci situace jiná (Pozn. redakce: ale tam stejně nikdo během polární noci nebydlí, protože je tam chladno a depresivno ... ).

Petr Závodský

21. leden 2019, 11:41

1) nesetkal jste se, protože tu byly a stále ještě (bohudík) jsou flexibilní zdroje

2) jakou plochu v ČR osadíte solárními panely, aby hodina svitu stačila na nabití akumulátorů (jakou plochu budete potřebovat pro ně) na celý den?

3) jaká bude energetická náročnost na výrobu tohoto zařízení?

Já jsem asi starší, zažil jsem i několik dnů kdy bylo pod mrakem

Carlos

21. leden 2019, 22:25

1) Pokud se pamatuji, tak v zelených koncepcích jsou tolerovány biomasa, bioplyn, zemní plyn a dovolím si přihodit syntetická paliva, jaká bude cena z takové elektrárny s koeficientem využití 0.2-0.3? Ale nemyslím si že by to mělo být přes 80€

2) Za hodinu je to nesmysl, to víme oba, ale pro nejnešťastnější řešení - vše přes akumulaci s účinností 1/3 - by bylo třeba cca 210TWh, tedy cca 210GW a tedy 210 000ha, dělíme stem na čtvereční kilometry, 2100km^2, tedy 2.7% rozlohy ČR. Vzhledem k masivní degradaci zemědělské půdy to nebude problém.

3) Chcete ERoEI pro FVE? Co k tomu chcete započítat? Odhady lítají od 3-6 jednoho propagátora JE, kde ale už jenom za těch 10 let, tak stará data použil, to šlo nahoru na nějakých 6-12, nebo kolik a některé uvádí toto číslo pro FVE snad až kolem 20, pro vítr snad až 51, ale to berte s rezervou, píši je z paměti.

Vladan

20. leden 2019, 21:18

Spíš pesimistický odhad 10let. V českém sankčním systému se bavíme o návratnost do 4 let max.

hariprasad

21. leden 2019, 10:07

Domnívám se, že článek celkem dobře popisuje budoucí vývoj.

Petr

21. leden 2019, 12:33

Domnívám se, že článek celkem blbě popisuje budoucí vývoj.

Lion baterie budou potřeba v přenosné elektronice, automobilech a možná v barácích, a ta velká potřeba bude držet jejich ceny poměrně vysoko, ale ve velké energetice budou možné daleko levnější bazénové baterie ze superlevných nekonečně dostupných materiálů na rozdíl od limitovaného drahého lithia a kobaltu.

Jan Veselý

21. leden 2019, 14:57

Tak nevím, mají spíše technologicky převládnout průtokové baterie, kde si každý výrobce hýčká svou unikátní technologii, nebo spíše vyhraje Li-ion technologie, kde se články mnoha výrobců postupně stávají zaměnitelnou, masově produkovanou komoditou se všemi výhodami zkušenostní křivky? Já bych si vsadil na to druhé. Přesah do elektroniky a do mobility považuju naopak za výhodu. Stejně tak si myslím, že lithia bude nedostatek maximálně krátkodobě a bez kobaltu se za pár let obejdou. A pokud bude lithia doopravdy málo, bude o to silnější motivace přejít na Mg-ion nebi Na-ion články, průmyslový obor s očekávaným obratem ve stovkách miliard USD/rok s něčím přijde.

marko

22. leden 2019, 17:53

Za celý prosinec vylezlo slunce na Ostravsku jen jeden den na čtyři hodiny,tak s tou FV pro ČR neblázněte.Od listopadu do konce února je to mrtvý zdroj s občasným přísunem,ale od března do listopadu velmi dobrý.Záložní zdroje by měly být decentralizované(v každé budově) a synchronizace s DS.Jenže to nějak nenese do kapes určitých osob.Za poslední dva roky stoupla cena el. energie na dvojnásobek,nejdřív ERÚ rozdávalo FV pole a když se nad tím ztratila kontrola ,tak nám to Alenka chtěla nandat přez jističe.Masa se probrala a dosáhla zastavení tohoto zvěrstva,následná obměna představenstva ERÚ složená ze samých zaujatých lidí neustále zdražuje ,kde se dá.Hlavně že se el. energie ve velikosti spotřeb všech domácností v ČR/rok stále prodává do zahraničí.Je to k nasrání a pak příjdou ještě na konci roku s novým brutálním zdražením cen.A stále je ČEZ v zisku několik desítek miliard!

Petr

24. leden 2019, 10:10

Lion baterie jsou k ničemu.Rychle stárnou a v mrazu mají velký pokles kapacity.To nemluvím o zátěži pro přírodu při výrobě a likvidaci těchto baterií.Mnohem lepší je kapacitor(velký kondanzátor),který se rychle nabije,netrpí stárnutím a je levnější a šetrnější k přírodě.

Milan Vaněček

24. leden 2019, 10:55

Zase kecy. Supercapacitor (superkondensátor) doplňuje ale nenahrazuje baterie. Má mnohem vyšší power density (kW/kg) ale nedostatečnou energy density (kWh/kg) ve srovnání s Li baterií. Li baterie sice v mrazu jsou mizerné ale když jsou udržovány v optimálních teplotních podmínkách (jako pro domácí akumulaci či v elektromobilech) tak fungují výborně a dlouho. Pro akumulaci fotovoltaiky (Powerwall 2) mají garanci 37800kWh, to by velmi zhruba odpovídali i 10 letům provozu automobilu s ročním nájezdem 20-30 tisíc km/rok.

Osobní zkušenost: ve starém i-Padu fungují bezvadně i po 8 či 9 letech i při nedodržování pravidel správného nabíjení a vybíjení.

Přidat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna u komentáře
Vyžadované informace jsou označeny *
Pravidla diskuze
Veškeré příspěvky v diskuzi na webu oEnergetice.cz musí splňovat Pravidla diskuze. Přidáním příspěvku do diskuse uživatel vyjadřuje souhlas s těmito pravidly a zavazuje se je dodržovat.
Komentáře pouze pro přihlášené uživatele
Upozorňujeme diskutující, že komentáře v diskuzi budou moci přidávat již brzy pouze přihlášení uživatelé. V diskuzi se stále častěji objevují příspěvky od anonymních uživatelů, které porušují pravidla diskuze. Věříme, že díky tomuto opatření bude diskuze pod články pro všechny přínosnější.
Pokud ještě účet nemáte, je možné si jej vytvořit na stránce registrace. Pokud již účet máte, přihlaste se do něj na této stránce.
V uživatelské sekci pak můžete najít poslední vaše komentáře.
OM Solutions s.r.o.
Kpt. Nálepky 620/7, Nové Dvory, 674 01
Třebíč
IČ: 02682516
SOCIÁLNÍ SÍTĚ
© 2021 oEnergetice.cz All Rights Reserved.