1. září 2025
Aktuální výroba v ČR
Význam akumulace energie v německé Energiewende

Koncept energetického přechodu Energiewende byl představen německou vládou v září 2010. V rámci tohoto „obratu v energetice“ je plánováno snížení spotřeby primární energie o 50 % do roku 2050 v porovnání s rokem 2008 a současně snížení závislosti energetického sektoru na fosilních palivech. Obnovitelné zdroje energie (OZE) se mají na dodávkách energie podílet z 60 %, přičemž celých 80 % vyrobené elektřiny má pocházet právě z OZE. Tento ambiciozní plán vyžaduje významné změny v německém energetickém sektoru.
Proměna energetického sektoru započala již v roce 1995. Instalovaný výkon OZE se od tohoto roku zvýšil z 10,2 GW (s výrobou elektřiny 23,8 TWh), kdy většinu instalovaného výkonu tvořili vodní elektrárny, na hodnotu kolem 70 GW (s výrobou elektřiny 119 TWh) v roce 2011. V procentuálním vyjádření došlo k nárůstu podílu OZE v celkovém instalovaném výkonu v Německu z 8 % na 40 %. Pro porovnání, maximální špičkové zatížení bylo v roce 2011 přibližně 90 GW. V současnosti se stále zvyšuje instalovaný výkon především větrných a fotovoltaických elektráren a zároveň dochází k odstavování jaderných elektráren. V číslech se jedná o odstavení přibližně 12 GW zdrojů základního zatížení do roku 2022. V následujícím grafu je zobrazen očekávaný vývoj instalovaného výkonu v Německu do roku 2050.
Zdroj: IEA – Technology Roadmap: Energy Storage
Současný stav v oblasti akumulace energie
Co se týče akumulace tepelné energie, uskladňování tepla v současnosti přispívá ke zvyšování energetické účinnosti. Například v budovách, které tvoří významný podíl konečné spotřeby energie, je uskladňování tepla využíváno k vyrovnávání denních a nočních teplot, přičemž jsou dosahovány úspory jak na vytápění, tak na chlazení. Při využití akumulace v sezónním režimu, je teplo uskladněné v zásobnících během letních měsíců využito v zimě. Také odpadní teplo z energetických procesů je možné s využitím tepelných zásobníků prakticky využívat. Konkrétně v Německu je předpoklad možnosti využití odpadního tepla s teplotou nad 140 ºC vyčíslen v Technologickém plánu akumulace energie zpracovaném Mezinárodní energetickou agenturou (IEA) na 86 TWh.
Vyrovnávání výkyvů v elektrizační soustavě je zajišťováno především přečerpávacími vodními elektrárnami (PVE). Zajímavé je opět porovnání 90. let a současnosti. Zatímco v 90. letech, kdy výrobní mix byl výrazně stabilnější, bylo k řízení bilance využíváno přibližně 5 GW PVE, v současnosti se jedná o hodnotu pouze o gigawatt vyšší – 6 GW. Při zohlednění obtížně předvídatelné dodávky z intermitentních OZE (větrné a fotovoltaické elektrárny) lze očekávat výrazné navýšení instalovaného výkonu zdrojů umožňujících akumulaci elektřiny.
Další problém, kterému současná německá elektrizační soustava čelí, je geograficky nevyrovnané rozložení výroby a spotřeby elektřiny. Zatímco většina výroby je instalována ve větrných elektrárnách na severu Německa, těžiště německé spotřeby elektřiny je v jeho jižní části. Vlivem nedostatečné kapacity přenosové soustavy ze severu na jih dochází k přetěžování elektrizačních soustav nejen Německa, ale také okolních států (Polsko, Česká republika), přes které je elektřina dopravována do požadovaných lokalit. Graficky je tento problém vyjádřen v následujícím obrázku.
Zdroj: IEA – Technology Roadmap: Energy Storage
Očekávaný vývoj
Hlavním výzvou pro zajištění harmonického chodu elektrizační soustavy bude časové a geografické vyrovnávání rozdílů mezi výrobou a spotřebou elektřiny. Zatímco řešením geografických rozdílů je dostatečné zvýšení přenosových kapacit, časové odchylky výroby a spotřeby je možné v krátkém období řešit právě akumulací elektrické energie, řízením spotřeby elektřiny nebo tzv. virtuálními elektrárnami (skupina malých decentrálních zdrojů vystupující jako jeden zdroj – např. malé vodní elektrárny, kogenerační elektrárny a další). Co se týče delšího období, jediným efektivním řešením časové odchylky mezi výrobou a spotřebou elektřiny je její přeměna a následné uskladnění ve formě plynu (power-to-gas) nebo tepla (elektrické kotle nebo tepelná čerpadla).
Je tedy zřejmé, že vyřešení komplikací, které s sebou přináší výrazné zvyšování podílu intermitentních OZE v německém výrobním mixu, je třeba řešit na několika úrovních. Kromě výstavby nových PVE je očekáván růst podílu rozptýlených zdrojů umožňujících uskladnění elektrické energie a to jak úrovni vysokého, tak na úrovni nízkého napětí. Při zohlednění faktu, že přibližně 60 % konečné spotřeby energie v Německu je využito k vytápění a chlazení, lze očekávat růst významu akumulace elektrické energie ve formě tepelné energie. V následující tabulce jsou shrnuty současné a budoucí možnosti pro zajištění spolehlivé dodávky elektřiny v Německu.
Druh poskytované služby | Současné možnosti | Budoucí možnosti |
Vyrovnávání časové odchylky mezi výrobou a spotřebou elektřiny(hodiny až dny) |
|
|
Vyrovnávání geografické odchylky mezi výrobou a spotřebou elektřiny |
|
|
Dlouhodobá akumulace (týdny až měsíce) |
|
|
Zdroj: IEA – Technology Roadmap: Energy Storage
Konkrétní hodnota budoucí potřeby instalovaného výkonu zdrojů akumulujících elektrickou energii je obtížně vyčíslitelná a závisí na mnoha faktorech (například vývoj podpory OZE, budoucnost paroplynových elektráren a další). Hrubé odhady hovoří o potřebě celkového instalovaného výkonu 15 – 30 GW v roce 2030. Pro rok 2050 je potom odhad 30 – 45 GW.
Mohlo by vás zajímat
17. září 2025
6. říjen 2025
7. říjen 2025
Poprvé od přechodu na 15minutový obchodní interval se na denním trhu vyskytly záporné ceny elektřiny
11. říjen 2025
10. říjen 2025
11. říjen 2025
13. říjen 2025
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.