Obnovitelné energie: Nyní je to všechno o systémech skladování energie

Výzkum v oblasti skladování energie má velký význam - velký potenciál rozvoje trhu - příležitosti pro systémy po EEG

Trh s obnovitelnými energiemi roste. Globální investice do obnovitelných zdrojů energie se za poslední desetiletí téměř zdvojnásobily. Zatímco my zažíváme celosvětově největší boom, v Německu ubývají, kromě fotovoltaiky. V roce 2019 bylo v Německu investováno přibližně 11 miliard eur. Těžiště těchto investic bylo v oblasti solární energie.

Trh s fotovoltaikou v Německu se od roku 2014 opět rozvíjí směrem nahoru.

Globální investice do technologií větrné energie dosáhly v roce 2019 přibližně 143 miliard USD. Investice do technologie solární energie byly nedávno na 141 miliardách dolarů.

I když počet obnovitelných energií v Německu v současnosti klesá, nelze přehlédnout, že Německo je zemí s nejvyšším podílem obnovitelných energií (52 %) ve vztahu k fosilním zdrojům energie.

S 224 terawatthodinami je Německo ve spotřebě a poskytování obnovitelné energie na třetím místě po Číně a USA. A to před Indií a Brazílií, které jsou co do počtu obyvatel a rozlohy mnohem větší.

V listopadu 2020 vyrobilo Německo 54 % elektřiny z obnovitelných zdrojů. Roční průměr od prosince 2019 do listopadu 2020 byl 52,46 %.

Nejedná se však o stálý výkon. Kolísání se pohybuje od listopadu 2019 na 37 % až po maximum 61,7 % v únoru 2020. Tento problém se v blízké budoucnosti ještě zhorší s dalším rozšířením obnovitelných energií.

S obnovitelnými zdroji energie se mění i národní energetická síť. Zatímco dosud dominovaly energetické sítě s centrální výrobou elektřiny, trend směřuje k decentralizovaným výrobním systémům. Týká se to výroby z obnovitelných zdrojů, jako jsou fotovoltaické systémy, solární tepelné elektrárny, větrné turbíny a bioplynové stanice.

„Výroba elektřiny ze solárních a větrných energetických systémů činí zásobovací systém mnohem fragmentovanějším a více závislým na počasí než provoz konvenčních elektráren,“ říká Prof. Dr. Clemens Hoffmann, vedoucí Fraunhofer IEE.

Vhodné pro:

• Umělá inteligence v oblasti obnovitelných energií

To vede k mnohem složitější struktuře především v oblasti řízení zátěže, udržování napětí v distribuční síti a udržování stability sítě. Na rozdíl od středně velkých až větších elektráren jsou menší decentralizované výrobní systémy také napájeny přímo do nižších napěťových úrovní, jako je síť nízkého napětí nebo síť vysokého napětí.

Vzhledem k většímu podílu obnovitelných energií se stává důležitější sladit výkyvy ve výrobě energie s výkyvy ve spotřebě energie jejich vyvážením pomocí systémů skladování energie.

Proto bude v příštích letech hrát důležitou roli možnost skladování elektrické energie pomocí energetických zásobníků nebo akumulačních elektráren.

V roce 2018 se kapacita úložiště energie pohybovala kolem 17 gigawatthodin. Podle odhadu Bloomberg New Energy Finance (bnef.com) bude kapacita za zhruba 20 let přes 2 800 GWh.

Velké bateriové skladovací systémy se již v Německu používají ke stabilizaci sítě. V roce 2017 byla kapacita přibližně 250 megawatthodin.

Pro srovnání, kapacita domácího bateriového úložiště v Německu byla v roce 2017 545 megawatthodin.

Pro úspěšné formování energetického přechodu má velký význam výzkum v oblasti skladování energie. Čím rychleji je možné energii efektivně skladovat, tím dříve mohou být vyrovnány výkyvy v rozvodné síti a odsunuta fosilní paliva. V roce 2019 poskytla federální vláda finanční prostředky na elektrochemické skladování v hodnotě přibližně devíti milionů eur.

Vhodné pro:

• Kdo řídí investice do obnovitelných energií?

Zatímco trh se solárními moduly je již vysoce konkurenční a podíváte se na požadavky na kapacitu systémů pro skladování energie, rychle zjistíte, že zde stále existuje velký potenciál rozvoje trhu.

Zde se berou v úvahu pouze skladovací zařízení, která jsou způsobilá pro financování KfW. Výrobci, jejichž skladovací systémy nejsou způsobilé pro financování KfW, zde nejsou uvedeny. V roce 2017 byl podíl společnosti SMA na trhu solárních zásobníků energie v Německu kolem šesti procent. Sonnenbatterie: Společnost působí jako Sonnen GmbH od listopadu 2015.

Podle předpovědi bylo v roce 2018 v Německu instalováno kolem 100 000 fotovoltaických systémů se solárním zásobníkem energie. Počet instalovaných systémů se každým rokem výrazně zvyšuje – v roce 2013 bylo v této zemi napočítáno 5000 solárních zásobníků energie.

Vhodné pro:

• Skladování energie – Zajímavá čísla, data a fakta si můžete stáhnout ve formátu PDF na konci tohoto článku

v rozhovoru pro Focus Online popisuje propojení baterií a virtuální elektrárny jako čistý a decentralizovaný energetický systém: „Domácnosti nahrazují elektrárny a elektřina se vyrábí decentralizovaně.“ Podle pana Kocha je nulový účet za elektřinu možný.

Pan Koch doporučuje, aby si provozovatelé elektráren, kterým dotace EEG brzy skončí, věc přepočítali a zvážili využití elektřiny, kterou si sami vyrobí v budoucnu.

Tuto možnost jsme navrhli i v září: Co dělat? Financování starých fotovoltaických systémů končí

Tübingenské komunální služby ukazují, že existuje i jiná cesta: Od roku 2021 nabízejí provozovatelům post-EEG systémů šest centů za kilowatthodinu. Společnost Lechwerke AG doporučuje provádět technické úpravy solárního systému a v budoucnu spotřebovávat solární energii sami. Se správným řešením skladování by měl být solární systém ještě efektivnější.

Zatím však není jasné, kam cesta povede. Návrh novely EEG obsahuje důležitou změnu pro post-EEG systémy: plánuje se dočasná výjimka pro malé FV systémy s plným napájením. Pro systémy s výkonem do 100 kWp, které mohou nadále dodávat elektřinu až do roku 2027, by měla existovat přechodná regulace. Veškerá elektřina však musí být napájena. Vlastní spotřeba je vyloučena.