Domů
Akumulace energie
Účinnost velkých bateriových úložišť a přečerpávacích elektráren v USA je srovnatelná
Zdroj: Vattenfall

Účinnost velkých bateriových úložišť a přečerpávacích elektráren v USA je srovnatelná

S rostoucím výkonem instalovaným v intermitentních obnovitelných zdrojích energie stoupá i význam akumulace. Zatímco historicky obstarávaly takřka veškerou akumulaci elektrické energie přečerpávací vodní elektrárny, aktuálně jsou na vzestupu bateriová úložiště díky poklesu jejich cen. Ani jedna z těchto technologií nicméně nedokáže do sítě vrátit veškerou odebranou elektřinu, přičemž podle dat americké vládní agentury je celková účinnost bateriových systémů i přečerpávacích vodních elektráren srovnatelná.

Intenzivní rozvoj akumulace bude jedním z klíčových prvků pro intenzivnější využívání solárních a větrných elektráren, aby bylo možné elektřinu dodat spotřebitelům i v době, kdy tyto zdroje nevyrábí. Jedním z nejdůležitějších parametrů akumulačních zařízení je jejich celková účinnost, tedy poměr odebraného a později dodaného objemu elektřiny.

Data shromážděná americkou vládní agenturou U.S. Energy Information Administration (EIA) nabízí srovnání těchto dvou nejrozšířenějších technologií na měsíční bázi za roky 2018 a 2019.

Měsíční procentuální srovnání celkové účinnosti bateriových úložišť a přečerpávacích vodních elektráren v USA. Zdroj: EIA

Zdaleka nejrozšířenější technologií, nejen ve Spojených státech, jsou stále přečerpávací vodní elektrárny, které umožňují akumulovat elektrickou energii do potenciální energie vody, která je obvykle v době nižší poptávky či spotové ceny elektřiny čerpána do horní nádrže a následně v období špičkové poptávky prohnána skrz vodní turbínu do spodní nádrže. Při každém takovém cyklu se nicméně část akumulované energie zmaří v podobě různých druhů ztrát. Podle dat EIA dosahovala průměrná celková účinnost přečerpávacích elektráren v USA v roce 2019 zhruba 79 %.

V posledních letech se naopak se slovu stále častěji dostávají bateriová úložiště, která nabízí řadu výhod v podobě rychlé reakce či možnosti snadného škálování výstavby vzhledem k jejich modularitě. Ani velká bateriová úložiště však nedokáží vrátit veškerou elektřinu dodanou na jejich nabíjení. Podle dat agentury se v roce 2019 pohybovala jejich průměrná celková účinnost na úrovni 82 %, tedy pouze mírně nad účinností přečerpávacích elektráren v témže roce.

Měsíční srovnání celkové účinnosti bateriových úložišť a přečerpávacích vodních elektráren v USA z pohledu odebraného a dodaného objemu elektřiny. Zdroj: EIA

Úvodní fotografie: Větrná elektrárna s bateriovým úložištěm. Zdroj: Vattenfall

Komentáře

(37)

energetik

17. únor 2021, 11:19

Super, nic nového a převratného, ale zdejší zpátečníci to mají zase černé na bílém. Teď ještě i zde pustit akumulace do sítě za stejných podmínek jako přečerpávačky a v síti nastane regulační blahobyt s menším kolísáním frekvence. Jen přečerpávačky a teplárny které zatím výhradě dodávají systémové služby začnou brzy třít bídu z nouzí.

Vinkler

17. únor 2021, 11:23

ZAJÍMAVÝ ÚDAJ JE ŠPIČKA přečerpávaček V DUBNU 19, ANIŽ JE JASNÉ JAK SE DOSÁHNE TĚCH 90%. To napršelo?

Jakub

17. únor 2021, 17:45

Asi tak, dle těchto stránek: ncdc noaa gov/sotc/national/201904 na severozápadě byly od 2. do 14.4.2019 neustálé srážky. Mlhavě si vzpomínám, jak se Oregonem valily řeky místo potoků.

NN

17. únor 2021, 19:49

Dovolil bych si jakousi domněnku: Ta čísla za každý měsíc jsou prostý poměr množství energie výstupní/vstupní na el. měřácích od 1.dne v měsíci 0:00 do posledního dne v měsíci 24:00, ovšem informace o stavu vody v nádržích jaksi nepřibalena. Takže s velkým načerpáním vody přes půlnoc na začátku měsíce a mnohem menším přes půlnoci dalšího měsíce by to mohlo vzniknout. Napovídá tomu i ten "důleček" předcházejícího měsíce. Pokud ty nádrže nejsou (obě!) na nějakém toku, tak srážky asi velký význam nemají.

Martin V.

18. únor 2021, 19:29

Nevím jak v USA, ale u nás ve Štěchovicích ani na Dlouhých stráních déšť moc nepomůže, protože horní nádrže jsou bez přítoku. Zato Dalešice si při menším provozu a větším průtoku v řece Jihlavě můžou vylepšovat účinnost tímto "nečestným a nesportovním" způsobem výjimečně i nad 100 %. :-)

Vinkler

17. únor 2021, 11:29

Systémové služby pro přečerpávací elektrárny a pro teplárny jsou trochu o něčem jiném. Baterie mají kapacitu na hodiny. Přečerpávačky desítek hodin, teplárny obvykle neomezeně. Baterie jsou rychlejší, ale s omezenou kapacitou. Tedy se vhodně doplňují.

Martin P

17. únor 2021, 15:26

Přesně tak. Oba druhy akumulace mají svoje místo v energetické soustavě.

Ivan Novák

17. únor 2021, 16:39

Dokud bude nutné mít neustále připravenu stoprocentní výrobní zálohu pro případy, kdy jsou všechna úložiště prázdná, je to hlavně drahá hra mediálně zdatných neposedů.

Martin V.

18. únor 2021, 19:35

Podzemní zásobníky zemního plynu zvládnou uložit plnou spotřebu i na půl roku. To už na nezbedné OZE stačí. Zemní plyn je pak sice pohotový, ale není už jaksi obnovitelný (pokud nebudeme metan vyrábět jako součást bioplynu a jiných chemických procesů).

Petr

17. únor 2021, 12:38

Je docela trapné jak chtějí všichni možní stavět velkobaterkové kopie velkých přečerpávaček. Když by pro síť byla daleko výhodnější možnost jejich širokého rozprostření a decentralizace, třeba v rámci modernizace většiny transformátorů.

pr

17. únor 2021, 14:17

vyhozený prachy. Domácí akumulace takové řešení odsoudí k ekonomické neefektivitě. Nehledě na nedostatek místa v obci.

JD

17. únor 2021, 18:05

Na příkladu sousedního Německa je vidět, že segmentace trhu s bateriemi probíhá. Zahrnuje domácí / rezidenční využití, průmyslové aplikace a podpůrné služby pro energetiku. Tyto trhy se rychle rozvíjí.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352152X19309442

(Viz obr. 3)

petr

17. únor 2021, 12:42

Bateriové úložiště mají smysl v místě spotřeby, tedy na nízkém napětí...

PVE zase jsou přínosem pro vykrývání globálních potřeb či přebytků třeba z JE či OZE přes den...

Obě technologie mají své místo, ale nahrazovat PVE velkými bateriovými celky je hloupost.

Petr

17. únor 2021, 13:03

Tak nějaký smysl to má i v místě výroby, ale je obří cenový a užitečnostní rozdíl jestli je to u plynové elektrárny na 5 minut nebo u větrných či solárních polí na mnoho hodin. A těch baterk bude ještě hóóódně dlouho omezené množství, takže se musí i hóóódně přemýšlet o efektivitě.

Jiří

17. únor 2021, 16:50

Za 10 let bude globální výrobní kapacita baterií asi 5 TWh/rok.

Energetik 007

17. únor 2021, 13:34

Co je to za nesmyslný a lživý článek EROI u baterie je vždy menší než 1, EROI pro VVER je asi 100 pro CCGT tak 30, vodní elektrárna 50.

Pro baterie ... se používá ESOEI, který bere v úvahu i dobu životnosti, pro lion baterie 30 .. ale přečerpávačka má asi 700.

Z toho pro technicky znalého plyne že bateriové systémy jsou k ničemu.

Zapletal

17. únor 2021, 13:50

Zpráva je to dobrá. Ubude argument jaderné lobby proti OZE. Je to další hřebíček do rakve jaderné energetiky.

Martin P

17. únor 2021, 15:30

Baterie opravdu nejsou řešením pro soustavy bez jaderných zdrojů a naopak se 100% zdrojů obnovitelných. Jste vedle.

Vinkler

17. únor 2021, 15:35

Jaká dobrá zpráva. Vůbec se nepraví nic o ekonomice. Pouze se konstatuje, že průměrná účinnost EE in/ EE out je cca 80% u obojího.

Petr

17. únor 2021, 15:49

Já doufal, že ta účinnost bude lepší. Když přes to proženu přes cenu za německý solár za 55€, tak jen účinnost mi zdraží elektřinu na 69€! (55/0,8 = 68,75€) Pak tu psali, že baterie stojí 100$ za kwh, 100 000$ (83 000€) za mWh, takže při 10 000 cyklech (každý den jednou po 27 let!) to vychází 8,3€ na cyklus (celkem 77€) jen na cenu baterie bez dalších nákladů (údržba, úvěr, ....), takže kolik to bude komplet? 90€?

A to ještě výpočet předpokládá životnost 27 let a musíte každý den jednou nakoupit za 55€ a prodat za 90€, což je dost extrém.

Zatím je to hračka max. na podpůrné služby a stavěl bych jádro. ;-)

Vinkler

17. únor 2021, 16:51

No já taky, dříve se uváděla účinnost PVE asi 75% a měničů 96% tak jsem myslel, že to bude lepší. Sice nechápu tu špičku PVE v dubnu 19 na 90% ale i tak.

pr

17. únor 2021, 19:53

No super, už jste s panem Závodským dva. Ve dvou se to lépe táhne.

Zbyněk Poisl

17. únor 2021, 17:58

Účinnost vycucaná z prstu! Ještě, že neuvádějí víc než 100%!!! Stačí se podívat na účinnost elektrických akumulátorů a člověkovi je hned jasno! Mimo to. Účinnost přečerpávacích elektráren s časem roste u bateriových dost významně klesá! Navíc bateriová úložiště neumějí držet frekvenci, takže se neobejdou bez masivní podpory rotačních zdrojů (alternátorů.) Nadšení zastánců OZE a bateriové akumulace je pět předčasné!

Vinkler

17. únor 2021, 20:18

Mluvíte jako někteří zde zastánci OZE zcela bez argumentů.

1) bych nezpochybňoval odměřenou účinnost baterií a PVE i když mě překvapila

2) velká bateriová úložiště (tedy jejich FC) umí držet frekvenci, co není zcela jasné je paralelní regulace statisíců FC domácích baterií v síti

Ivan Novák

17. únor 2021, 23:11

Nestudoval jsem to, třeba sklidím posměch expertů, ale napadá mne, že možná je synchronní spolupráce velkého množství malých střídačů bez setrvačnosti, různě rozložených v síti, při rychlých přechodových dějích obtížná z fundamentálních fyzikálních důvodů, totiž kvůli telegrafním rovnicím.

Vinkler

18. únor 2021, 06:46

No určitě to souvisí, protože pokud nemají regulátory vnější řízení od nadřazeného regulátoru a jsou odkázány na měření na svých svorkách tak může hrát roli V destabilizaci dopravní zpoždění. A to souvisí s vlastnostmi vedení, jako délka, kapacita, indukčnost, přenosy VN, NN .... Myslím si, že bude nutno od regulačníků tuto oblast probádat a že bude nutno řídit regulátory po informační síti (obdoba internetu). Nyní je primární regulace rotačních strojů stabilizována setrvačností rotorů, tím pádem dopravní zpoždění není tak důležité. Sekundární a terciální regulace je řízena po informační síti od správce sítě, ovšem zde je čas reakce tak minuty až čtvrthodiny.

pr

17. únor 2021, 19:48

Tak dnešní události v cca. 19:40 - V parlamentě akumulaci ve výboru neschválili a půjdou se zeptat za těmi, kteří na MPO budou lobbovat za kamarádíčky s obr elektrárnami. Du blejt.

energetik

19. únor 2021, 07:41

Kvůli argumentům vlivné teplárenské lobby se tak zatím velkokapacitní baterie na akumulaci energie nedočkají potřebné licence k podnikání v tuzemsku.

Na zvýšenou aktivitu zástupců teplárenské lobby Jiřího Feista a Martina Hájka v kuloárech sněmovny upozornili přítomní pozorovatelé ve sněmovně.

Energetik 007

18. únor 2021, 06:16

Článek i mnozí diskutující pravděpodobně neví co to je ESOI tedy poměr energie skladované po dobu životnosti a energie vložené do výroby úložiště.

Přečerpávací elektrárna vyrobí 700 x více

Lion baterie pouze asi 30 x více

Vinkler

18. únor 2021, 06:33

Myslím, že daleko důležitější jsou investiční a provozní náklady. I když to spolu s ESOI nepřímo souvisí.

Energetik 007

18. únor 2021, 07:52

Provozní náklady tedy OPEX mají baterie rozhodně větší než přečerpávací elektrárna

hellokitty

18. únor 2021, 11:04

uvidime ako s tymito cislami zamavaju solid state baterie

Krajtl

18. únor 2021, 06:45

Co se synchronizace frekvence týče, mám pocit že se to řeší pomocí synchronizace času přes GPS.

Vinkler

18. únor 2021, 06:53

Ano i ne. Synchronizace frekvence jako takové ne. Měření frekvence a přesná regulace frekvence v síti EU se měří pomocí signálu od GPS a dorovnává se celkový denní počet period na stejnou hodnotu za den. Tj co se v denní části třeba zpozdí, to se v noci dožene.

pr

19. únor 2021, 15:21

Hmm, zcela zbytečná činnost kterou nikdo nepotřebuje a není ochoten ji platit. Pouze zvyšuje náklady na výrobu.

Adam

18. únor 2021, 12:27

S takovou za chvíli přijdou opět do módy akumulační kamna.

No dobře, místo metráků šamotek, to bude akumulační nádoba a tepelné čerpadlo

pr

19. únor 2021, 15:23

Pozdě, už je to realita. A místo nádoby slouží beton v podlaze podlahového topení.

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
© 2021 oEnergetice.cz All Rights Reserved.