Energetická transformace má problém. S rostoucím podílem obnovitelných zdrojů energie (OZE) jsou dodávky elektřiny stále závislejší na počasí. Středem zájmu je téměř výhradně rozšiřování větrných elektráren a fotovoltaických systémů, aniž by se kladl dostatečný důraz na výstavbu velkých bateriových parků, které by ukládaly přebytečnou elektřinu z OZE a využili ji v časech, kdy je jí opravdu třeba.
20 minut nebo 2,5 minuty
Akumulační kapacita je však stále nízká. Podle údajů z Battery Charts byla k 12. lednu 2025 kapacita bateriových úložišť v Německu 17,7 gigawatthodin (GWh). Vzhledem k současné průměrné spotřebě elektřiny v Německu by všechny tyto baterie (plně nabité) mohly teoreticky zásobovat zemi necelých 20 minut, pokud by nevypomohla žádná jiná elektrárna doma nebo v zahraničí.
Průměrná potřeba energie v německé rozvodné síti je kolem 55 gigawattů (GW). Celkový výkon všech domácích baterií je však pouze 11,5 GW. Bateriové akumulační systémy by tak mohly zásobovat elektřinou jen asi pětinu Německa.
Jde však pouze o teoretickou hodnotu, neboť velkou část (83,6 procenta) baterií tvoří tzv. domácí akumulační systémy, tedy baterie v domácnostech, často v kombinaci s fotovoltaickým systémem. Protože ty jsou obvykle navrženy tak, aby optimalizovaly vlastní spotřebu, nepřispívají k vyrovnávání sítě.
Pouze přibližně jedna osmina úložné kapacity je k dispozici ve formě velkokapacitních baterií. Ty by však mohly zásobovat Německo elektřinou něco méně než 2,5 minuty bez ohledu na zatížení a výkon.
Síťoví operátoři jsou zahlceni
Ani při úspěšném rozšíření kapacity baterií nemůže velký energetický přechod fungovat, pokud bude tento úkol ležet primárně na bedrech soukromých domácností. Proč ale již neexistuje mnohem více velkokapacitních skladovacích zařízení?
Po celém Německu již existuje mnoho plánů na nové velkokapacitní bateriové parky. S implementací však bývají problémy. Je tomu tak proto, že provozovatelé rozvodných sítí musí nejprve na staveništích instalovat odpovídající síťové přípojky. Kvůli velkému množství plánů prostě nestíhají, což vede ke zpožděním. Účastníci trhu hovoří o čekacích dobách až osm let, než se konečně podaří bateriový park dokončit.
Florian Antwerpen, spoluředitel mnichovské společnosti pro ukládání energie Kyon Energy, tento problém potvrzuje. „Kvůli nedostatku síťových připojení postupuje nezbytné rozšiřování úložišť příliš pomalu,“ uvedl. Společnost je jedním z lídrů na trhu v tomto odvětví v Německu. Současným projektem je výstavba velkého skladovacího zařízení v Alfeldu.
Německá asociace pro systémy ukládání energie (BVES) také zdůrazňuje toto dilema. Generální ředitel Urban Windelen řekl: „Operátoři sítě ve skutečnosti brání rozšiřování úložných kapacit.“ Podle něj stále klasifikují rozsáhlá úložiště „jako potenciální hrozbu pro stabilitu sítě“, přičemž ve skutečnosti jsou to vlastně „pomocníci v dobách nouze“.
Správci přenosové sítě však tvrdí, že proti připojením nic nenamítají, jen jsou zkrátka zaplaveni „tsunami žádostí o připojení“ pro bateriové parky, uvedl Amprion, jeden ze správců německé přenosové soustavy, který provozuje zhruba 11 000 kilometrů síťové infrastruktury vysokého napětí.
Amprion hovoří o zhruba 200 žádostech o připojení pro velké akumulační projekty. Každý z nich vyžaduje svůj vlastní čas na zpracování. Podobně jsou na tom i další provozovatelé přenosové soustavy, kteří jsou v Německu čtyři. Velká bateriová úložiště se připojují k přenosové, tedy páteřní síti, zatímco ta střední a malá do sítě distribuční.
Aby bylo možné bateriové parky připojit k veřejné elektrické síti, musí provozovatelé sítí nejprve vybudovat trafostanice a často i další venkovní vedení. V důsledku toho je v současné době k síti připojeno mnohem méně velkokapacitních úložišť než by si lidé v odvětví, a mnozí mimo něj, přáli.
Bateriové parky proti „stresu v elektrické síti“
Rychlý přechod z klasických elektráren na obnovitelné zdroje je pro stávající německou elektrickou síť výzvou. Správci sítě v poslední době pracují na tom, aby linky byly schopné přenášet někdy obrovské množství elektřiny vyrobené větrnými a solárními elektrárnami.
V některých dnech produkuje přibližně 170 gigawattů instalovaných v těchto dvou zdrojích více, než je potřeba. Ale protože výroba a spotřeba musí být v rozvodné síti vždy vyvážené, přebytek energie musí někam jít, jinak se provozovatelé sítě příliš odchýlí od frekvence sítě 50 Hz. To by mohlo vést k poškození zařízení nebo nuceným výpadkům v síti.
Přebytečná energie se obvykle prodává do jiných zemí za směšně nízké ceny. Klaus Müller, prezident Spolkového síťového úřadu, se již tímto problémem zabýval. V rozhovoru pro noviny FAZ mluvil o „stresu v rozvodné síti, jak technicky, tak finančně pro nás všechny“.
Tento stres by mohl být zvláště akutní o státních svátcích, jako jsou Velikonoce nebo Letnice. Pokud obnovitelné elektrárny vyrobí za dobrých povětrnostních podmínek hodně elektřiny a zároveň průmysl odpočívá, v důsledku čehož klesne poptávka po elektřině, věci se mohou stát kritickými. Bateriové parky by mohly tento stres v elektrické síti snížit.
Jsou baterie schopné startu ze tmy?
Pokud jsou však vítr a slunce slabé (tzv. dunkelflaute), může nedostatek elektřiny vést k lokálním výpadkům elektřiny. Pokud se zatížení elektrické sítě stane příliš velkým, ať už je elektřiny příliš mnoho nebo příliš málo, může to také vést k blackoutu, tedy rozsáhlému výpadku proudu.
K postupnému restartu sítě je potřeba dostatečný počet elektráren nebo zdrojů energie schopných tzv. startu ze tmy. To znamená, že dokáží nastartovat samostatně, bez podpory aktivní sítě. Větrné turbíny a solární elektrárny to nedokáží, to znamená, že nemohou být prvními, kdo proud do sítě dodá.
Bateriové parky toho však schopny jsou. Spolu s vodními elektrárnami nebo plynovými elektrárnami jsou jedním z mála zdrojů energie schopných startu ze tmy. Aby však bylo možné nahodit sít po výpadku, musí dodavatel energie zajistit nejen střídavé napětí, ale také síťovou frekvenci 50 Hz.
Stejnosměrný proud z baterií je přeměněn střídačem (invertorem) nebo měničem na střídavý proud, který je kompatibilní se sítí. „Systémy ukládání baterií jsou schopné startu ze tmy, pokud to umožňuje měnič (napětí),“ vysvětlil pro Epoch Times Tobias Badelt, vedoucí oddělení strategického rozvoje a komunikace ve společnosti ECO STOR. Společnost vyvíjí a staví velké akumulační projekty po celém Německu.
Měniče by se musely dovybavit
Podle Badelta existují někteří výrobci měničů, kteří tuto možnost nabízejí. Převodníky s takovou frekvenční specifikací však stojí mnohem více. Možnost startu ze tmy není v současné době povinnou výbavou. „Proto se obvykle používají měniče, které lze dodatečně upgradovat,“ uvedl Badelt.
Bateriové parky tedy obvykle používají měniče bez možnosti startu ze tmy. To znamená, že většina nebo možná všechna velké bateriová úložiště v Německu nejsou v současné době schopné startu ze tmy.
Pokud je však bateriový park schopen startu ze tmy, může poskytnout startovací impuls pro některé lokality. Start-up jednotlivých regionů však musí být dobře zkoordinován, zejména z hlediska načasování, protože výroba a spotřeba musí být vždy v rovnováze.
–etg–
