Německo spoléhá na skladování energie: pohledy na domácí úložiště, komerční úložiště a velkokapacitní úložiště

Německo se stalo průkopníkem v energetické transformaci a ústřední součástí této transformace je skladování energie. Zásadní roli hrají baterie používané v domácnostech i v komerčních a průmyslových podnicích i ve velkých infrastrukturních projektech. S rostoucím využíváním obnovitelných energií, jako je solární a větrná energie, které mají přirozeně kolísavou dostupnost, se skladování energie stává stále důležitějším ve všech odvětvích.

Role domácího úložiště: decentralizace dodávek energie

Nejnovější čísla z prosince 2024 ukazují, že v Německu je registrováno kolem 1,66 milionu bateriových úložných systémů. Většina těchto systémů jsou domácí úložné systémy s kapacitou až 30 kilowatthodin. Tyto akumulační systémy umožňují domácnostem dočasně ukládat přebytečnou elektřinu generovanou solárními systémy a v případě potřeby ji využít. To nejen zvyšuje nezávislost na rostoucích cenách elektřiny, ale také významně přispívá ke stabilizaci elektrické sítě.

S celkovou kapacitou působivých 12,6 gigawatthodin (GWh) představují domácí úložné systémy největší část instalované úložné kapacity v Německu. To ukazuje, že soukromé domácnosti hrají klíčovou roli při přechodu na energii. Bateriové úložiště je pro majitele domů stále atraktivnější investicí, zejména v kombinaci s vládními programy financování, jako je úvěrový program KfW nebo regionální dotace.

Dynamický trh domácích úložišť v Evropě

V evropském srovnání zůstává Německo vedoucím trhem pro domácí úložiště. Prognózy pro rok 2024 předpokládají zvýšení kapacity domácího úložiště v Evropě o 11 gigawatthodin. Největšími trhy jsou Německo a Itálie. Tento trend zdůrazňuje rostoucí význam domácího úložiště v Evropě, zejména v zemích, které jsou silně závislé na solární energii.

Vysoká poptávka po domácím úložišti v Německu je podporována několika faktory:

• Rostoucí náklady na energie: Stále více domácností hledá způsoby, jak zvýšit svou energetickou nezávislost.
• Technologický pokrok: Pokrok v účinnosti a životnosti lithium-iontových baterií výrazně zvýšil atraktivitu skladování.
• Politický rámec: Federální vláda stanovila jasné cíle pro dekarbonizaci energetického sektoru, který podporuje investice do obnovitelných energií a technologií skladování.

Komerční skladování: flexibilita a hospodárnost pro firmy

Kromě domácích úložišť hraje stále důležitější roli i komerční úložiště. Tyto systémy, které mají obvykle kapacitu mezi 30 kilowatthodinami a několika megawatthodinami, používají společnosti ke snížení zátěžových špiček, snížení nákladů na energii a zajištění bezpečnosti dodávek. Komerční akumulační systémy umožňují firmám zvýšit míru vlastní spotřeby a stát se méně závislými na výkyvech cen na trhu s elektřinou.

Komerční úložiště navíc přispívá ke stabilitě sítě poskytováním služeb řízení frekvence a vyrovnávání. Mnoho společností také využívá své úložiště ve virtuálních elektrárnách, kde jsou vzájemně propojeny četné decentralizované zdroje energie a úložiště, aby podpořily stabilitu sítě a generovaly dodatečné příjmy prostřednictvím účasti na energetickém trhu.

Velkokapacitní úložiště: základní kámen energetického přechodu

Ústředním stavebním kamenem energetického přechodu jsou velkokapacitní skladovací systémy, které mají často kapacitu v řádu dvouciferných megawatthodin nebo i více. Obvykle se používají v kombinaci se solárními nebo větrnými elektrárnami a umožňují ukládat přebytečnou energii a později ji dodávat do sítě. To je zvláště důležité pro vyrovnání nestálosti obnovitelné energie.

Nápadným příkladem je použití velkokapacitního úložiště pro stabilizaci elektrické sítě. Jak se podíl obnovitelné energie v síti zvyšuje, je stále důležitější kompenzovat krátkodobé výkyvy. Velké úložné systémy mohou reagovat na výkyvy sítě ve zlomcích sekundy a přispět tak k bezpečnosti dodávek.

Technologický vývoj a výzvy

Odvětví skladování energie čelí rychlému technologickému pokroku. V současnosti na trhu dominují lithium-iontové baterie, ale stále důležitější jsou alternativní technologie, jako jsou polovodičové baterie, redoxní baterie nebo skladování vodíku. Tyto technologie potenciálně nabízejí vyšší hustotu energie, delší životnost a nižší náklady.

Jednou z největších výzev však zůstává dodávka surovin. Lithium, kobalt a nikl, hlavní součásti mnoha současných bateriových systémů, jsou v omezeném množství a jsou často spojovány s ekologickými a sociálními problémy při těžbě. Klíčovými prioritami výzkumu jsou proto recyklace a vývoj technologií, které vyžadují méně kritické materiály.

Ekonomické a ekologické přínosy

Systémy energetického managementu a řešení skladování nenabízejí pouze ekonomické výhody, ale také významně přispívají k ochraně klimatu. Skladováním obnovitelné elektřiny lze snížit spotřebu fosilní energie. Skladování zároveň podporuje decentralizovanou výrobu energie a pomáhá odlehčit elektrickou síť.

Akumulace energie navíc nabízí i ochranu před výpadky proudu. Tyto systémy se stávají stále důležitějšími, zejména v době rostoucích extrémů počasí způsobených změnou klimatu.

Cesta k udržitelné budoucnosti

Budoucnost skladování energie v Německu a Evropě vypadá slibně. S dalšími investicemi do výzkumu a vývoje a neustálým zlepšováním politického rámce by technologie skladování energie mohla hrát ještě větší roli. Německo má příležitost rozšířit svou vedoucí pozici v této oblasti a sloužit jako vzor pro další země.

Kombinace domácího úložiště, komerčního úložiště a velkokapacitního úložiště tvoří komplexní systém, který tvoří základ pro udržitelné a klimaticky šetrné zásobování energií. Prostřednictvím inovativních obchodních modelů, vyspělých technologií a jasné vize budoucnosti může odvětví skladování energie rozhodujícím způsobem přispět ke globální energetické transformaci.

S neustálým pokrokem a rostoucí akceptací ve společnosti čelí Německo nové fázi energetického přechodu, ve kterém budou hrát ústřední roli technologie skladování. Úspěšné provedení této změny nejen vytvoří ekonomické příležitosti, ale také přispěje ke globálnímu boji proti změně klimatu.

Vhodné pro:

• Nevyužitý potenciál? Nové příležitosti pro vlastníky solární energie, zejména v zimě: Proč by německé systémy skladování energie mohly udělat více
• Zimní strategie pro FV systémy v „temných měsících“: potenciál optimalizace prostřednictvím skladování energie, mikroinvertorů a dimenzování

AI & XR 3D rendering Machine: Pětinásobná odbornost od Xpert.Digital v komplexním balíčku služeb, R&D XR, PR & SEM - Obrázek: Xpert.Digital

Xpert.Digital má hluboké znalosti z různých odvětví. To nám umožňuje vyvíjet strategie šité na míru, které jsou přesně přizpůsobeny požadavkům a výzvám vašeho konkrétního segmentu trhu. Neustálou analýzou tržních trendů a sledováním vývoje v oboru můžeme jednat s prozíravostí a nabízet inovativní řešení. Kombinací zkušeností a znalostí vytváříme přidanou hodnotu a poskytujeme našim zákazníkům rozhodující konkurenční výhodu.

Více o tom zde:

• Využijte 5x odborných znalostí Xpert.Digital v jednom balíčku – již od 500 EUR měsíčně

Německo stále více spoléhá na využití skladování energie, aby mohlo úspěšně pokročit v přechodu na energii a neustále zvyšovat podíl obnovitelných energií v elektrickém mixu. „Udržitelné zásobování energií je stěží myslitelné bez efektivních skladovacích řešení,“ zní závěr mnoha odborníků, kteří se tímto tématem zabývají. Domácí úložiště, komerční úložiště a velké úložiště hrají důležitou roli. Níže se podrobně podíváme na aktuální vývoj, shrneme technické pozadí, trendy na trhu a perspektivy, abychom nakreslili komplexní obrázek o oblasti skladování energie v Německu.

Vhodné pro:

• Obnovitelné energie: Nyní je to všechno o systémech skladování energie

Vývoj a distribuce domácích úložných systémů

Nejaktuálnější dostupná data jsou k dispozici od 17. prosince 2024, což ilustruje, jak dynamicky se trh vyvíjel: V Německu je registrováno přibližně 1,66 milionu registrovaných bateriových úložných systémů, přičemž většinu těchto úložných systémů tvoří soukromě instalovaná řešení s kapacitou až 30 kilowatthodin. Tento rychlý růst v oblasti decentralizovaného skladování energie se v posledních letech zrychlil. Soukromé domácnosti, které se rozhodnou zkombinovat solární systém s vhodným úložištěm, z toho těží několika způsoby. Domácí akumulační systémy na jedné straně umožňují lepší využití solární energie, kterou si sami vyrobíte, a na druhé straně zajišťují stabilitu ve vašem vlastním napájení. Další pobídkou jsou finanční výhody, které mohou vzniknout – pokud maximalizujete vlastní spotřebu, vaše závislost na elektřině ze sítě klesá.

Celková kapacita všech domácích úložných systémů v Německu nyní výrazně převyšuje kapacitu velkých úložných systémů. Samotné malé akumulační systémy v soukromých domácnostech mají již celkovou kapacitu 12,6 gigawatthodin (GWh). Toto číslo ilustruje zásadní příspěvek soukromých domácností k energetické transformaci. Zatímco velkokapacitní úložné systémy jsou obvykle provozovány dodavateli energie nebo průmyslovými společnostmi a používají se ke kompenzaci kolísání síťové frekvence nebo ke stabilizaci elektrické sítě, četné decentralizované domácí úložné systémy jsou páteří energetického přechodu řízeného zdola nahoru: občané rozhodnout se aktivně investovat do fotovoltaických systémů a bateriových úložišť, aby si část své energie vyráběli a skladovali samostatně.

Role Německa na evropském trhu domácích úložišť

V evropském srovnání vystupuje Německo jako jeden z nejdůležitějších trhů pro domácí úložiště. V roce 2024 se v celé Evropě očekává dalších 11 gigawatthodin domácího úložiště. „Německo a Itálie jsou považovány za dva největší trhy pro skladování v domácnostech v Evropě,“ tvrdí někteří pozorovatelé z oboru. Je to mimo jiné dáno již zavedenými nástroji financování v obou zemích a také poměrně vysokými cenami elektřiny, které činí ekonomický provoz takových skladovacích řešení pro soukromé osoby atraktivní. Obě země mají navíc velmi ambiciózní cíle v oblasti integrace obnovitelných energií, což intenzivně prosazuje solární a akumulační projekty.

Vhodné pro:

• Od malých po velké – úložiště energie v Evropě: soukromé fotovoltaické domácí úložiště, velké úložiště a komerční úložiště

Komerční úložiště jako flexibilní řešení pro firmy

Kromě domácích úložných systémů existuje celá řada středně velkých systémů pro ukládání energie, které se často používají v komerčních podnicích. Takové komerční skladovací systémy mají často výkon mezi 30 a několika stovkami kilowatthodin a lze je přesně integrovat do stávajících provozních konceptů. Například řemeslné podniky, střední podniky a zemědělské podniky stále více spoléhají na hybridní systémy sestávající z fotovoltaických systémů, malých větrných turbín nebo elektráren na kombinovanou výrobu tepla a elektřiny s přidruženým bateriovým úložištěm. Výhoda je zřejmá: lze absorbovat špičková zatížení, lze dosáhnout vyšší míry vlastní spotřeby a snížit náklady na elektřinu. Tato úložná řešení také nabízejí možnosti nouzového napájení, pokud se v síti vyskytnou krátkodobá úzká hrdla. To znamená, že dodávky energie společnosti se stávají spolehlivějšími a předvídatelnějšími, přičemž lze také výrazně snížit provozní náklady.

Velkokapacitní úložiště jako stabilizátory elektrické sítě

Velká úložná řešení hrají odlišnou, ale stejně důležitou roli. Jejich hlavním účelem je kompenzovat kolísání frekvence dodáváním nebo pohlcováním energie do sítě každou sekundu. Zejména v dobách, kdy podíl obnovitelných energií velmi kolísá – například když velmi silně fouká vítr nebo náhle klesá sluneční záření – jsou velké nárazníky zásadní pro udržení stabilní frekvence sítě. Takové systémy často dosahují kapacit v rozsahu megawatthodin až gigawatthodin a vyžadují značné investice do výstavby. Přesto jsou považovány za důležitou součást energetického přechodu, zejména pokud se podíl solární a větrné energie nadále zvyšuje. Bez bateriového úložiště a dalších úložných technologií by mohly nastat situace podobné výpadkům, pokud by například náhle pokleslo několik gigawattů solární energie.

Rozmanitost technologií ve vývoji paměti

Vzrušující aspekt tohoto vývoje spočívá v technologické rozmanitosti úložných řešení. Řada domácích úložných systémů v současnosti spoléhá na lithium-iontovou technologii. Díky vysoké energetické hustotě, poměrně dlouhé životnosti a klesajícím cenám se v posledních letech etablovala jako lídr na trhu. Existují však i jiné přístupy, jako jsou redoxní průtokové baterie, které pracují s kapalnými elektrolyty a vyznačují se snadnou škálovatelností, i když zatím byly méně rozšířené. V některých případech se lithium-iontové baterie používají také pro velkokapacitní průmyslové skladování, ale v některých případech lidé zkoušejí alternativní typy baterií, aby se vyhnuli nedostatku surovin nebo problémům s recyklací. Vodík je také stále důležitější jako zařízení pro skladování energie, zejména v odvětvích, kde přímá elektrifikace není vždy praktická, jako je těžký průmysl nebo doprava.

Koncepty Vehicle-to-grid: potenciál elektromobility

Zajímavá je také možnost, že elektromobily budou v budoucnu stále více integrovány do energetického systému. S koncepty vehicle-to-grid (V2G) by mohla být energie uložená v bateriích elektromobilů dočasně přiváděna zpět do sítě. Zatímco v současnosti je hlavním cílem pokrytí osobní spotřeby a snížení špičkového zatížení při nabíjení, výhled do budoucna je, že miliony elektromobilů v Německu budou fungovat jako decentralizovaná mobilní úložiště. To by mohlo dále stabilizovat celkovou strukturu elektrické sítě, protože většina vozidel parkuje v noci nebo v práci, a proto by měla čas uvolnit nebo absorbovat energii do sítě, aby se kompenzovala úzká hrdla.

Politický a právní rámec pro skladování energie

Kromě technologických aspektů a samotného počtu instalovaných skladovacích systémů hraje důležitou roli politický a právní rámec. Německo má již léta zavedené programy financování fotovoltaických systémů a akumulačních řešení, přičemž podmínky se neustále upravují. Tato opatření často zahrnují nízkoúročené půjčky, dotace na splácení nebo přímé investiční dotace a jsou oblíbená u soukromých osob, podniků nebo veřejných institucí. Kromě toho je důležité zjednodušit byrokratické překážky a urychlit schvalovací postupy, aby bylo možné plošně rozšířit infrastrukturu nabíjení a ukládání. Atraktivitu vlastní spotřeby podporují i ​​neustále rostoucí ceny elektřiny, které zvyšují ekonomickou výhodu nezávislosti na trhu s elektřinou.

Výzvy při zpětném odběru a recyklaci lithium-iontových baterií

Existují však také výzvy, které je třeba ještě překonat. To zahrnuje dlouhodobý zpětný odběr a recyklaci lithium-iontových baterií, protože je třeba zajistit, aby použité materiály byly čistě zpracovány. Suroviny jako lithium a kobalt jsou v některých oblastech světa obtížně dostupné a při těžbě představují ekologická a sociální rizika. Výrobci a politici jsou povinni vyvinout strategie pro recyklaci a opětovné použití bateriových článků, aby zítřejší systémy skladování energie byly skutečně udržitelné. Současné snahy se zaměřují na lepší recyklaci surovin kompatibilních s bateriemi, vytvoření systémů zpětného odběru a zintenzivnění výzkumu alternativních chemických článků.

Bezpečnost lithium-iontových baterií a jejich provoz

Dalším problémem v prostředí skladování energie je bezpečnost. Zvláště s lithium-iontovými bateriemi by se mělo během instalace a provozu zacházet opatrně, aby se minimalizovalo riziko požáru nebo jiných nehod. Uživatelé jsou proto vyzýváni, aby dodržovali pečetě kvality a spoléhali se na odbornou montáž specializovanými firmami. Moderní domácí úložné systémy a jejich komponenty obvykle disponují rozsáhlými bezpečnostními mechanismy a monitorovacími systémy, které dokážou včas detekovat kritické stavy a zahájit protiopatření. Dodavatelé energie a provozovatelé sítí také přikládají velký význam příslušným certifikacím, aby byly zachovány standardy kompatibility při připojování k síti.

Ekonomické příležitosti díky technologiím skladování energie

Akumulace energie zároveň nabízí pro Německo ekonomické příležitosti. Do hodnotového řetězce kolem bateriových a akumulačních technologií je zapojeno mnoho společností ze strojírenství, elektrotechniky a chemického průmyslu. Od těžby materiálu přes výrobu článků až po systémovou integraci a údržbu se vytvářejí nová pracovní místa a inovační klastry. Spolková vláda a různé spolkové země proto zahájily speciální programy na podporu výzkumu a vývoje v této oblasti. Příklady zahrnují pilotní závody na výrobu článků, výzkumná centra pro skladování vodíku a testovací pole pro integraci inteligentních sítí.

Technologický pokrok pro soukromé domácnosti

V neposlední řadě těží z technologického pokroku i soukromé domácnosti, které se rozhodly pro skladování brzy. Mnoho novějších generací systémů má modulární strukturu a lze je rozšiřovat podle rostoucí poptávky. Navíc cena za kilowatthodinu akumulační kapacity obvykle rok od roku klesá, což nadále činí atraktivní začít ukládat solární energii. To znamená, že ještě více lidí bude mít v budoucnu zájem o nalezení vlastního řešení pro přechod na domácí energetiku. „Budoucnost patří těm, kteří se zmocní být součástí řešení,“ říkají někteří zastánci decentralizovaného zásobování energií.

Evropské perspektivy rozšíření skladování energie

Když se podíváte za hranice Německa, uvidíte, že i další evropské země zrychlují rozšiřování svých kapacit pro skladování energie. Podle různých pozorování trhu zaznamenávají Itálie, Španělsko, Francie a Spojené království rostoucí zájem domácností a firem o investice do bateriových systémů. Motivace se zde může lišit: Zatímco v některých zemích je silná orientace na klimatické cíle, jinde ekonomické aspekty a někdy chátrající síťová infrastruktura motivují k expanzi decentralizovaných úložišť. Základní myšlenka však prochází mnoha zeměmi: skladování energie je stále více nepostradatelnou součástí dosažení transformace směrem ke klimatické neutralitě v nadcházejících desetiletích.

Velké projekty s bateriovým úložištěm: flexibilita a hospodárnost

Existuje také trend plánovat bateriová úložiště přímo ve velkých projektech obnovitelné energie. Vznikají tak solární nebo větrné farmy, které v kombinaci s velkými bateriemi dokážou posunout vyrobenou elektřinu v čase. Místo toho, abychom museli prodávat přebytečnou výrobu za málo peněz kvůli špičkovým zátěžím v určitých hodinách, elektřina se dodává, když je na trhu zaplacena vyšší nebo když síť potřebuje podporu. Z dlouhodobého hlediska tento trend povede k větší flexibilitě a hospodárnosti obnovitelných energií. Dohromady tvoří všechny tyto různé možnosti úložiště – od domácí garáže až po obrovský bateriový park – páteř moderního, zeleného zdroje energie.

Růst skladování energie v Německu a Evropě

V souhrnu lze říci, že růst akumulace energie v Německu působivě narůstá a prosazuje se v celé řadě oblastí. 1,66 milionu registrovaných bateriových úložných jednotek k prosinci 2024 podtrhuje, jak silně je trh řízen soukromými osobami, zatímco velká úložná řešení zůstávají zásadní pro stabilizaci sítě. Celková kapacita 12,6 GWh samotného domácího úložiště ilustruje součet mnoha malých úložných jednotek, které společně rozhodujícím způsobem přispívají k energetickému přechodu. V evropském kontextu zůstává Německo spolu s Itálií na špici, pokud jde o vývoj úložných systémů pro domácnosti.

Inovace a udržitelné energetické systémy budoucnosti

Trh se bude v nadcházejících letech nadále vyvíjet prostřednictvím neustálých inovací, vylepšených programů financování a neustálého vývoje technologie baterií. Alternativní technologie skladování, jako jsou redoxní baterie, vodík nebo jiné skladování chemikálií, mohou nabývat na významu. Zároveň bude sílit trend komplexních systémových řešení kombinací několika technologií. Zvláště vzrušující je potenciál aplikací typu vehicle-to-grid, ve kterých by se elektromobily mohly stát důležitou součástí decentralizovaného ukládání energie.

To vše ukazuje, že energetická budoucnost v Německu a Evropě vyžaduje pragmatické, ale na budoucnost orientované přístupy, aby bylo možné sladit bezpečnost dodávek a ochranu klimatu. Soukromé domácnosti, komerční podniky a velké společnosti musí společně neustále modernizovat energetický systém a doplňovat jej inovativními opatřeními. Skladování energie je klíčem k vysokému podílu obnovitelných energií, a proto je důležitým krokem ke klimatické neutralitě. Vzhledem k rychlému vývoji se očekává, že počet instalovaných bateriových úložných systémů bude v následujících letech dále prudce narůstat a že technologie pro udržitelné zásobování energií najdou stále širší uplatnění a přijetí.

☑️ Podpora MSP ve strategii, poradenství, plánování a implementaci

☑️ Vytvoření nebo přeladění digitální strategie a digitalizace

☑️ Rozšíření a optimalizace mezinárodních prodejních procesů

☑️ Globální a digitální obchodní platformy B2B

☑️ Pioneer Business Development

Konrad Wolfenstein

Rád posloužím jako váš osobní poradce.

Můžete mě kontaktovat vyplněním kontaktního formuláře níže nebo mi jednoduše zavolejte na číslo +49 89 89 674 804 (Mnichov) .

Těším se na náš společný projekt.

Xpert.Digital je centrum pro průmysl se zaměřením na digitalizaci, strojírenství, logistiku/intralogistiku a fotovoltaiku.

S naším 360° řešením pro rozvoj podnikání podporujeme známé společnosti od nových obchodů až po poprodejní služby.

Market intelligence, smarketing, automatizace marketingu, vývoj obsahu, PR, e-mailové kampaně, personalizovaná sociální média a péče o potenciální zákazníky jsou součástí našich digitálních nástrojů.

Více se dozvíte na: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus