Alternatívne energie Spoločnosť Siemens vyvíja nový systém skladovania energie - Handelsblatt
Moja novinka
Prechod na energiu pomaly napreduje kvôli nedostatku možností skladovania. Spoločnosť Siemens teraz predstavuje nový proces, ktorý má tento problém napraviť. Riešenie však nie je bezproblémové.
25.04.2012 | Axel Höpner
Mníchov Strechy domov v Nemecku sú vydláždené solárnymi článkami a spolu s tisíckami veterných turbín už vyrábajú viac ako 20 percent nemeckej spotreby elektriny. V skutočnosti to stačí na budúcnosť bez jadrovej energie. Veterná a solárna energia bohužiaľ závisia od počasia, ale spotreba nie.
Paradoxný dôsledok: Dodávatelia energie musia často buď kupovať drahú elektrinu zo zahraničia, alebo dokonca platiť za to, že megawatthodiny, ktoré vyrábajú, zaplatia za iné krajiny. Prechod energie preto nebude úspešný alebo zlyhá pri výrobe elektriny, ale pri schopnosti skladovať veľké množstvo elektrickej energie.
Toto zatiaľ malo iba ekonomický zmysel v prečerpávacích elektrárňach: ak sa vyrába prebytočná elektrina, čerpá vodu do zásobníka - pri vysokom dopyte voda prúdi cez turbíny a vyrába potrebnú elektrinu. Geológia v Nemecku však umožňuje takýmito systémami pokryť iba zlomok požadovanej skladovacej kapacity.
Predmety článku
Je však možné, že spoločnosť Siemens dosiahla prielom v oblasti skladovania elektriny: „Pevne veríme, že sme našli ekonomicky zaujímavé riešenie,“ uviedol pre Handelsblatt šéf divízie pohonov spoločnosti Siemens Ralf-Michael Franke. Skupina sa spolieha na nový typ procesu elektrolýzy na výrobu vodíka.
Energetická technológia
Energetická technológia je strojárska veda. Hlavným obsahom sú technológie na efektívnu, bezpečnú, ekologickú a ekonomickú výrobu, premenu, prepravu, skladovanie a využívanie energie.
Pri tomto procese sa voda elektrickým prúdom štiepi na vodík a kyslík. Vodík by sa potom mohol skladovať v podzemných jaskyniach a podľa potreby spaľovať v autách na vodík alebo v plynových a parných elektrárňach. Použitie v cisternách je problematické, pretože vodík sa rýchlo odparuje.
Ak auto necháte príliš dlho v garáži, nádrž bude prázdna. To je jeden z dôvodov, prečo sa autá, ktoré sú priamo poháňané vodíkom, ešte nezachytili. Výrobcovia ako Mercedes a BMW, ako aj špecialista na plyny Linde však naďalej veria v vodíkový pohon - či už s palivovými článkami alebo spaľovacími motormi.
Spoločnosť Siemens je teraz medzi optimistami. "Chce to trpezlivosť," hovorí Franke, ale priekopnícky duch sa oplatí. S novými elektrolyzérmi skupiny je možné vyrábať vodík priamo z elektriny a vody aj na čerpacej stanici v areáli. To eliminuje potrebu časovo náročnej prepravy. Prvá skúšobná čerpacia stanica by mala byť uvedená do prevádzky v tomto roku.
Ak sa takto získaný vodík nedá použiť v automobiloch, mohol by sa prchavý plyn premeniť na elektrinu aj v elektrárňach. Tento proces má napriek tomu svoje úskalia. Polovica energie sa stratí, keď sa prevedie na vodík a potom sa premení na elektrinu.
Aspoň to však veterné turbíny už nemusia stáť. „Alternatívou bez takéhoto procesu by bola nulová účinnosť,“ hovorí Franke. Spoločnosť Siemens založila novú obchodnú jednotku „Hydrogen Electrolyzer“, v ktorej sa vývoj uberá vpred.
Vlastní vedci spoločnosti sa spoliehajú na metódu elektrolýzy, ktorá reaguje v milisekundách - takže systémy môžu pohotovo reagovať na náhly prudký nárast výroby elektriny. Demonštračné systémy sa v súčasnosti budujú v kontajnerovom formáte, ktorý dokáže pohltiť 0,3 megawattu energie. Prvé komerčné závody s výkonom do šesť megawattov majú nasledovať do roku 2015 a do 100 megawattov v roku 2018.
Tá by absorbovala ročnú spotrebu 20 domácností za jednu hodinu. Počiatočná investícia je však vysoká. Podľa expertných výpočtov je na skladovanie vodíka v Nemecku potrebných až 400 jaskýň s úložnou kapacitou po 500 000 metrov kubických.
Pri plnej kapacite mohli tieto jaskyne akumulovať dostatok vodíka na výrobu desať percent ročnej spotreby elektriny v Nemecku. Každé miesto by stálo desať až 30 miliónov eur. Podľa odhadu spoločnosti McKinsey by infraštruktúra na dodávku vodíka - teda výrobné, distribučné a čerpacie stanice - stála ďalšie tri miliardy eur.
To by museli znášať predovšetkým podniky verejnoprospešných služieb, ktoré však môžu efektívnejšie využívať svoje veterné farmy a nemusia udržiavať elektrárne na fosílne palivá na sklade kvôli špičkovým zaťaženiam alebo nakupovať drahú elektrinu v zahraničí. Uvidí sa, či sa táto technológia etabuluje ako dočasné úložisko. Pretože v súčasnosti sa testujú ďalšie možnosti.
Napríklad skupina Bavarian FG.de sa spolieha na vysokoteplotné uskladnenie tepla. Energia sa dočasne ukladá vo forme tepla v keramike alebo v kameňoch. Energia sa môže neskôr znova použiť ako para. Táto technológia sa v súčasnosti demonštruje v testovacom projekte, uviedol šéf FG.de Florian Fritsch.
Iní sa domnievajú, že výroba a spotreba musia byť najskôr lepšie koordinované. Poskytovateľ energetických služieb Entelios prepája virtuálne elektrárne: Ak sa dodáva veľké množstvo veternej a solárnej energie, spotrebitelia, ktorých sa to týka, spotrebúvajú viac elektriny, napríklad na nabíjanie batérií.
V čase špičkovej spotreby sa softvér používa na vypnutie spotrebiteľov, ktorí si s tým krátkodobo poradia - napríklad chladiarne. To vyhladzuje špičkové záťaže - tiež spôsob, ako efektívnejšie využívať obnoviteľné energie. "Toto je ekologickejšie riešenie," je presvedčený člen rady Entelios Schulz.