USA ve velkém rozvíjí bateriové systémy

Obnovitelné zdroje přispívají k dekarbonizaci a pomáhají k udržitelné výrobě elektřiny, ale současně jejich rychlý rozmach, který není dostatečně rychle následován rozvojem sítí, komplikuje řiditelnost elektrizačních soustav. To může v extrémním případě vést až k blackoutům. Spojené státy americké se snaží potenciálním výpadkům předcházet rozvojem bateriových systémů.

Kalifornie a Texas jsou hlavními tahouny nárůstu souhrnné kapacity baterií. V obou těchto státech přitom dochází k relativně rychlému nárůstu výkonu z obnovitelných zdrojů. Nové baterie pak pomáhají udržet soustavu stabilní v obdobích, kdy nové solární a větrné elektrárny v důsledku příznivých (nebo naopak nepříznivých) podmínek dynamicky mění množství dodávané elektřiny do soustavy.

Podle federálního Úřadu pro energetické informace (EIA) jsou aktuálně k elektrické soustavě USA připojeny baterie o výkonu 20,7 GW, z toho 5 GW se připojilo jen za prvních sedm měsíců letošního roku. Pro srovnání, například v roce 2010 přibyly ve Spojených státech pouze 4 MW bateriových úložišť energie pro veřejnou potřebu, tedy více než tisíckrát méně.

Bateriové úložiště Pillswood. Zdroj: Harmony Energy

„Je to mimořádný růst,“ řekl John Moura, ředitel pro hodnocení spolehlivosti a analýzu výkonnosti v North American Electric Reliability Corporation.

Za pouhé čtyři roky tak bylo v amerických elektrických sítích instalováno bateriové úložiště odpovídající výkonu 20 jaderných reaktorů. EIA předpovídá, že pokud dojde k dalšímu plánovanému rozšiřování, mohl by se tento výkon do roku 2025 opět zdvojnásobit na 40 GW.

Klíčová role v elektrické soustavě

Bateriové systémy nabízejí služby jako vyrovnávání nabídky a poptávky, přesun výroby elektřiny z období nízkých cen do období vysokých cen a umožnění skladování elektřiny z obnovitelných zdrojů  do doby, kdy bude na trhu potřeba.

Podstatný nárůst výkonu baterií například pomohl udržet stabilní dodávky elektřiny v Kalifornii letos v létě. V předchozích letech přitom stát musel omezovat dodávky elektřiny nebo čelit výpadkům během intenzivních vln veder.

„Můžeme tuto uloženou energii využít a uplatnit ji, když ji potřebujeme,“ řekla minulý měsíc Patti Poppeová, výkonná ředitelka PG&E, největší kalifornské energetické společnosti.

Zachování spolehlivosti soustavy

Přestože je zřejmé, že USA i zbytek světa míří k radikálnímu snížení emisí skleníkových plynů při výrobě elektřiny, rychlý růst výroby obnovitelných zdrojů přináší více volatility, kterou je třeba aktivně řídit, aby byla zachována spolehlivá soustava.

„Baterie mohou vyrovnat část této volatility v době, kdy nefouká vítr nebo nesvítí slunce. Němci mají pro tento okamžik výraz: Dunkelflaute,“ řekl Moura. „Takže pokud máte čtyřhodinovou baterii, může vás dostat přes Dunkelflaute.“

Období bezvětří nebo bez dostatečného slunečního svitu mohou samozřejmě trvat déle než baterie s nejdelší výdrží, které jsou v současnosti k dispozici. Jinými slovy - ani baterie nejsou zatím všelékem. Plně obnovitelná síť bude také vyžadovat rozsáhlou modernizaci přenosových soustav v USA - například pro rychlý přesun elektřiny z obnovitelných zdrojů po celé zemi tam, kde je jí zapotřebí. Reforma povolování nových vedení, která by to umožnila, je ostře diskutovanou otázkou, přičemž mnoho ekologických skupin je proti volnějším předpisům, které podle nich pouze posílí tradiční energetické společnosti.

Poskytovatel flexibility

Baterie by však měly být schopny hrát stále silnější podpůrnou roli při přechodu na novou energetiku. Mezinárodní energetická agentura je minulý týden označila za „klíčový celosvětový zdroj disponibilní kapacity“.

IEA předpokládá, že do roku 2050 budou baterie zajišťovat přibližně 40 % všech krátkodobých potřeb flexibility elektrické energie na celém světě.

„Dochází k mnoha změnám, ale pokud chceme tuto energetickou transformaci uskutečnit, je stále zapotřebí mnoho opatření,“ řekl Moura.

Situace v Evropě

Podle SolarPower Europe bylo v roce 2023 v Evropě instalováno 17,2 GWh nových bateriových systémů pro ukládání energie. To představuje 94% nárůst oproti roku 2022.

Celkový provozovaný výkon bateriových úložišť tak v Evropě odpovídal zhruba 36 GWh. Na segment domácností připadalo 63 % této kapacity, následovaly velké bateriové systémy (21 %) a komerční a průmyslové systémy (9 %).

Ačkoli se očekává, že v roce 2024 bude nasazení bateriových systémů nadále růst, prognózy stále nedosahují odhadovaného výkonu 200 GW bateriových zdrojů, který je do roku 2030 potřebný k uvolnění solárního potenciálu EU. Bateriová úložiště se v celé Evropě potýkají s překážkami, včetně chybějících cílů, nedostatečných tržních signálů, dvojího zdanění a restriktivních síťových politik pro hybridní instalace obnovitelných zdrojů.