Studie: OZE s bateriemi mohou mít větší uhlíkovou stopu než plynová elektrárna s CCS
Uhlíková stopa za životní cyklus elektráren spalujících zemní plyn vybavených technologiemi na zachycování emisí CO2 může být srovnatelná se solárními či větrnými elektrárnami. Při využití bateriového úložiště k sesouladění výroby elektřiny z větrných či solárních elektráren a poptávky po elektřině jsou na tom uvedené obnovitelné zdroje dokonce hůře. Vyplývá to ze studie výzkumníků z Oxfordského institutu pro energetická studia.
Plynové zdroje budou do budoucna stále významným prvkem elektrizačních soustav kvůli potřebě řiditelných zdrojů zajišťujících pokrytí poptávky po elektřině v době nedostatečné výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie. Ve snaze o snižování emisí CO2 bude nicméně zapotřebí jejich „ozelenění“, které lze v zásadě realizovat dvěma způsoby. Tím prvním je přechod na nízkouhlíkové palivo, jako je biometan či obnovitelný vodík. Tím druhým je využití technologií na zachycování emisí CO2 (Carbon Capture and Storage - CCS) při současném zajištění minimálních emisí skleníkových plynů při těžbě a dopravě paliva.
Výzkumníci z Oxfordského institutu pro energetická studia ve své nedávné studii posuzovali efektivitu druhé zmíněné metody ozelenění výroby elektřiny z plynových elektráren a došli k závěru, že elektrárny spalující zemní plyn vybavené technologií na zachycování emisí CO2 mohou mít srovnatelnou emisní intenzitu za životní cyklus jako solární či větrné elektrárny. Při doplnění o bateriové úložiště jsou na tom dokonce větrné a solární elektrárny často hůře.
Uhlíková stopa za životní cyklus pro 6 různých scénářů výroby elektřiny v paroplynovém zdroji vybaveném technologií CCS a srovnání s větrnými a solárními elektrárnami. Scénáře se liší v uhlíkové stopě z dodavatelského řetězce použitého zemního plynu: GA = globální průměr; UK = Spojené království; BC = Britská Kolumbie; M1 = Britská Kolumbie (Montney) s kompresory poháněnými zemním plynem; M2 = Britská Kolumbie (Montney) s kompresory poháněnými elektřinou; M3 = Britská Kolumbie (Montney) s kompresory poháněnými elektřinou a sníženými emisemi z těžby. Výsledky pro solární a větrné elektrárny jsou uvedeny pro Britskou Kolumbii (šrafované sloupce) a pro západ USA (plné sloupce). Zdroj: Oxfordský institut pro energetická studia
„Cena elektřiny z větrných a solárních elektráren se za poslední dekádu významně snížila a v mnoha regionech je nyní nižší než cena elektřiny z fosilních či jaderných elektráren. Proměnlivá výroba nicméně zůstává významnou nevýhodou větrných a solárních elektráren a v každé elektrizační soustavě bude proto muset být kombinace úložišť a řiditelných zdrojů, která zajistí udržení vyrovnané výroby a spotřeby elektřiny,“ uvedli výzkumníci s tím, že sezónní a meziroční změny jak ve výrobě elektřiny z obnovitelných zdrojů, tak ve spotřebě elektřiny dále zvyšují důraz na potřebu udržení vyrovnané bilance.
Bateriové úložiště významně zvýší uhlíkovou stopu
Z pohledu úložišť elektřiny jsou nejvíce skloňovanou technologií bateriová úložiště, a to zejména pro krátkodobé (v rámci hodin) vyrovnávání rozdílů mezi výrobou a spotřebou elektřiny. Spojení bateriových úložišť s obnovitelnými zdroji nicméně podle Oxfordského institutu pro energetická studia vede k významnému růstu nákladů na vyrobenou elektřinu a zároveň k poměrně zásadnímu navýšení uhlíkové stopy.
„Uhlíková stopa bateriových úložišť může významně ovlivnit emise skleníkových plynů za životní cyklus u dodané elektřiny, například lithium-iontové baterie mají průměrnou uhlíkovou stopu 74 kg CO2e/MWh u dodané elektřiny,“ uvádí studie.
Podle autorů studie tak bude zemní plyn i do budoucna hojně využívaným palivem a to zejména v regionech, kde je ve velkém těžen. Regiony s omezenou těžbou mohou zase využít diverzifikované dodávky ve formě zkapalněného zemního plynu.
„Paroplynové zdroje mohou být provozovány flexibilně a tím podpořit udržování vyrovnané bilance v soustavě a reagovat na krátkodobé změny ceny elektřiny. Přestože náklady na výrobu elektřiny v paroplynovém zdroji s nebo bez CCS negativně korelují s koeficientem využití instalovaného výkonu, jsou stále nižší než stávající náklady na výrobu elektřiny z větrných či fotovoltaických elektráren využívajících bateriové úložiště,“ dodali autoři s tím, že růst plných nákladů na elektřinu z jakéhokoliv zdroje roste s jeho klesajícím využitím, jelikož stálé a investiční náklady jsou alokovány na nižší výrobu elektřiny.
Plné náklady na výrobu elektřiny paroplynové elektrárny s technologií CCS v závislosti na koeficientu využití instalovaného výkonu a srovnání se solárními a větrnými elektrárnami s/bez využití bateriového úložiště. U solárních a větrných elektráren není počítáno s potřebou omezování výroby kvůli přetížení sítě či nedostatečné poptávce po elektřině. Zdroj: Oxfordský institut pro energetická studia
Mohlo by vás zajímat:
Bateriové úložiště významně zvýší uhlíkovou stopu asi jen v Americe? Nebo je snad kocourkovským řešením nestavět úložiště těsně vedle OZE zdroje (kde by dávalo největší smysl), ale někým jiným jako podpůrnou službu? Třeba nám to vysvětlí Martin Sedlák ze Svazu moderní energetiky nebo Jan Fousek z AKU-BAT, který má na bateriích založený byznys a je stále zván do médií jako expert na energetiku.
Bateriová úložiště budou hrát v energetice klíčovou roli. Aktuálně stovky výrobních firem, které nemají s energetikou nic společného, chystají bateriová úložiště ve svých areálech. Nový energetický zákon, který vstoupí v platnost otevře obrovské příležitosti. Návratnost investice takovýchto úložišť je pro firmy 3-4 roky. Ekonomický model je jednoduchý nakupovat = nabíjet za spotové ceny v době poledních přebytku z FVE za minimální nebo mínusové ceny. Večer ve špičce tuto energii prodávat za mnohem vyšší cenu do sítě. Pro tyto firmy nebude problém dodávat pod cenou fosilních i nových jaderných zdrojů. Firmy si tak vytvoří další větev podnikaní s milionovými zisky. Díky těmto úložištím se stabilizuje síť a dojde k využití přebytku z FVE a VTE. Tím že odeberou přebytky umožní další zvýšený rozvoj nových FVE a VTE. To bude znamenat, že díky úložištím elektřina z FVE nahradí část výroby ve večerních a nočních hodinách z fosilních a jaderných zdrojů. Jen EON už povolil úložiště s celkovou kapacitou 1 GWh. Další několik GWh je ve schvalovacím procesu. U ČEZu toho čeká na povolovací proces o dost víc, ale ten z pochopitelných důvodů celý proces bojkotuje.
Takhle ideálně, jak si to představujete to nikdy nebude a nemůže fungovat. Jsou proti tomu fyzikální a ekonomické zákonitosti. Například:
- síť má omezenou kapacitu, což je problém zvláště pro nárazové přesuny velkého množství elektřiny pro nabíjení.
- Pro podnik s akumulátory je i nákup elektřiny pro nabíjení spotřebou, pro kterou si musí měsíc dopředu na VN nakoupit rezervovanou kapacitu. To je nejen nákladné, ale u přebytků z FVE i těžko předem přesně predikovatelné.
- Nedá se moc předpokládat, že budou mít té elektřiny akumulováno tolik, aby prodávali. Budou rádi, když budou mít pro vlastní spotřebu.
- Pokud by takové akumulace bylo opravdu hodně, snížilo by to podstatně vnitrodenní rozdíly cen elektřiny a to by se pak ty nakoupené akumulátory nevyplatily.
Ne ten business s bateriemi je založen na poskytování SVR, nikoliv na Spot surfování. Kdyby to bylo jak pišeš, tak nebudou takové vnitrodenní cenové rozdíly.
LCOE pro paroplynky s CCS za 60-80 USD/MWh? Tak tomu říkám optimismus. Bohužel pro autory, ceny a měrné emise CO2 pro jednotlivá zařízení se mohou tak divoce lišit, že tahle analýza může vyjít prakticky jakkoliv.
To není jejich optimismus ale vaše špatná interpretace té studie. Žádné takové částky totiž v ní uvedené nejsou.
Tak jistěěě,
https : / / oenergetice . cz /_next/image?url=https%3A%2F%2Foenergetice.cz%2Fwp-content%2Fuploads%2F2025%2F06%2Fplne-naklady.png&w=750&q=75
Z toho obrázku je vidět, že ten interval je úplně jiný.
Pane Veselý, paroplynky s CCS se tam uvažují, jako doplněk k OZE, takže při 30% kapacitním faktoru je to za skoro za 120 USD/MWh.
Avšak OZE s akumulátory jsou za 135-150 USD/MWh.
Přitom existuje jednoduché řešení: Všichni za své! Nikoliv tedy neustálé dotace pro „moderní energetiku“ a všichni se na ně skládáme. Pro fotovoltaiku nebo větrný park (nad určitý instalovaný výkon) zákonem zavést povinné úložiště a povinný diagram dodávky sjednaný a nahlášený dopředu! A jeho nedodržení pak vázat sankcemi. Nikoliv, že se my všichni budeme skládat na refundace za vypnutý solár, na druhé straně bude mít někdo byznys na spotových cenách a dále se bude platit za držení horkých záloh nebo pak za nevyužití horké zálohy. Teda kapitalizace zisku do kapes „moderních a fosilních energetiků“ a socializace nákladů, na které se skládáme v cenách elektřiny. Ať OZE zdroje garantují svou dodávku alespoň na druhý den! Buď si budou muset instalovat úložiště, mít nějaká rizika s dodávkou, nebo ať si sjednají (a platí) sami tu horkou zálohu, aby byli schopni garantovat dodávku!
Pak nebude někdo parazitovat na spotových cenách nebo na garantovaném povinném odběru veškeré OZE výroby (bez garancí), ale bude mít také podnikatelská rizika a závazky!
A na distribuční síť pro fosilní energetiku se neskládáme? Na škody na zdraví a klimatu způsobené pálením fosilních paliv se neskládáme? Na válku na Ukrajině, jež je masivně financována z fosilních paliv se neskládáme? Když chcete A, řekněte i B. Dotace je prostě vhodnější ekonomický model přechodu na nízkouhlíkovou ekonomiku a dělají to tak všechny státy a kontinenty.
Ano pane Sedlák, jak to píšete: "Přitom existuje jednoduché řešení: Všichni za své!"
A začal bych hned s jadernou energetikou i fotovoltaikou i elektromobilitou atd : všichni za své, ať si to soukromníci či soukromí investoři postaví za své a stát jen poskytne elektrickou síť, jako poskytuje silniční a dálniční síť.
"za životní cyklus u dodané elektřiny, například lithium-iontové baterie mají průměrnou uhlíkovou stopu 74 kg CO2e/MWh u dodané elektřiny" - skoda ze neuviedli aky je tam zivotny cyklus, lebo bude dost rozdiel ci sa bateria odporuca po 3 rokoch alebo po 30
to jsou ty "jemnosti" modelování, abychom dostali výsledek takový jaké je přání zadavatele. Naprosto obvyklý postup, týká se to i klimatických modelů....
Stačilo by se do té studie podívat: "Battery storage assumed to have useful life of 10 years with one full charge-discharge cycle per day".
Jo a pak se ty baterie uloží pod zem do bateriového úložiště a začne se těžit materiál na nové.... a jiné než lithium iontové se nesmí používat
(pozor: ironie)
Tendenční článek
1) bateriová úložiště dávají el. energii do odběrného místa , ale postavte si přede dveřmi plynovou elektrárnu s CCS porovnávat cenu je proto nesmysl , protože tu cenu z plynové el. musíte povýšit za distibuční poplatky podporu OZE a DPH
2) mluvit o tom že bateriové úložiště má větší emise CO2 než elektrárna z CCS je zcestné od samého začátku a ten začátek je energie použitá na výrobu té baterie kdyby totiž byla z bezemisních zdrojů k čemuž baterie vedou tak by byly emise při výrobě baterií nulové , kdežto těžba plynu pro CCS elektrárnu má emise enormní díky unikům zemního plynu tedy metanu.
3) Cena : CCS elektrárny potřebují více plynu na výrobu 1 kWh jsou investičně a provozně drahé a cena plynu je klíčový parametr v EU je proto el. energie na svorkách CCS elektrárny dražší než cena el. energie na svorkách FVE a akumulací , která už nepotřebuje distibuční síť , mluvit
4) neznamená to , že CCS je k ničemu není , ale na vykrývání večerních špiček je lepší akumulace CCS je varianta výroby el. energie v zimním období. je to alternativa k jádru , vodíku a dalším umělým palivům má jednu klíčovou nevýhodu - provozem CCS vzniká odpad v podobě CO2 ten se někam musí ukládat například ČR má potenciál uložení v řádu stovek mil tun CO2 tedy cca 5 násobek objemu ročních emisí CO2 co pak ?
Komentáře v diskuzi mohou pouze přihlášení uživatelé. Pokud ještě účet nemáte, je možné si jej vytvořit na stránce registrace. Pokud již účet máte, přihlaste se do něj níže.
V uživatelské sekci pak můžete najít poslední vaše komentáře.
Přihlásit se