Veľkokapacitné batériové úložiská

• Inovačné trendy v sektore
• Výroba, skladovanie, preprava a využitie vodíka
• Biometán
• Zachytávanie, skladovanie a využitie CO2
• Nordstream
• Veľkokapacitné batériové úložiská
• Vplyv pandémie COVID-19
• Reakcia vzdelávacieho systému na inovácie

Batériové úložisko je najrýchlejšie reagujúcim zdrojom energie v sieťach a používa sa na stabilizáciu sietí. Pri plnom menovitom výkone sú batériové úložiská spravidla navrhnuté tak, aby pracovali jednu až niekoľko hodín. Batériové úložiská sa spravidla používajú na niekoľko hodín krátkodobého špičkového výkonu a pomocných služieb, ako je poskytovanie rezervy prevádzky a riadenia frekvencie na minimalizáciu možnosti výpadku napájania. Od roku 2019 je skladovanie energie z batérií lacnejšie než výkon plynových turbín s otvoreným cyklom na použitie až dve hodiny a na celom svete bolo nasadených približne 365 GWh batériových úložísk, ktoré rastú extrémne rýchlo. Levelizované náklady na elektrickú energiu z batérií rýchlo klesli a v priebehu dvoch rokov sa znížili na polovicu až na 150 USD za MWh od roku 2020. Od roku 2021 je výkon a kapacita najväčších batériových skladovacích elektrární rádovo menšia ako u najväčších prečerpávacích elektrární, najbežnejšej formy skladovania energie v sieti. Štúdia Európskej komisie počíta v horizonte do roku 2030 s výstavbou zariadení na uskladňovanie energie pre Slovensko v objeme 30 MW, podobne alebo menej v okolitých krajinách. S batériovými úložiskami počíta MH SR v rámci pripravovaných aukcií, uvažuje s kapacitami na úrovni 40 MW. 

Medzi výhody veľkokapacitných batériových úložísk patria:

• Technológie skladovania energie umožňujú skladovať nadbytočnú energiu, keď je v sieti prebytok (a teda je lacná) a využiť ju, keď je prislabá výroba alebo priveľký dopyt (v čase drahých špičiek). Zároveň tým pomáha eliminovať výkyvy v napätí a stabilizovať prenosovú sústavu.
• Energetické úložisko prináša flexibilitu v rôznych časových intervaloch – sekundách/minútach, hodinách, týždňoch, či dokonca mesiacoch.
• Úložisko môže odberateľom pomôcť zvýšiť samoodber solárnej alebo veternej elektriny, či generovať hodnotu tým, že do sústavy vnášajú flexibilitu.
• Priemyselní odberatelia môžu využiť úložné zariadenia na zníženie odberových špičiek a ako náhradný zdroj v prípade výpadku.
• Úložisko na akejkoľvek úrovni ponúka systémové služby a záruku bezpečnej a efektívnej prevádzky elektrickej sústavy.
• Úložisko môže pomôcť odložiť nákladné investície do prenosovej a distribučnej infraštruktúry tým, že predĺži životnosť existujúcich aktív a podporí efektívnejšie fungovanie sietí.
• Energetické úložisko uľahčí elektrifikáciu vykurovacích a chladiacich odvetví, a podporí zavedenie rýchlonabíjacej infraštruktúry pre elektromobily, najmä v oblastiach so slabými sieťami.

Niektoré batérie pracujúce pri vysokých teplotách (sodíkovo – sírová batéria) alebo používajúce korozívne komponenty podliehajú kalendárnemu starnutiu alebo zlyhaniu, aj keď sa nepoužívajú. Ostatné technológie trpia starnutím cyklu alebo poškodením spôsobeným cyklami nabíjania a vybíjania. Toto zhoršenie je spravidla vyššie pri vysokých rýchlostiach nabíjania. Tieto dva typy starnutia spôsobujú stratu výkonu (pokles kapacity alebo napätia), prehriatie a nakoniec môžu viesť k kritickému zlyhaniu (úniky elektrolytu, požiar, výbuch). Batérie Li-Ion, sú navrhnuté tak, aby mali dlhú životnosť bez údržby. Väčšina súčasných systémov je preto zložená z bezpečne uzavretých batériových zväzkov, ktoré sú elektronicky monitorované a vymenené, keď ich výkonnosť klesne pod danú prahovú hodnotu.

Z hľadiska ľudských zdrojov bude potrebné:

• zaradiť inštaláciu, prevádzku a údržbu veľkokapacitných batériových úložísk do študijných a učebných odborov zameraných na silnoprúd, energetické zariadenia budov, a pod., prípadne zavedenie nového študijného či učebného odboru,
• rozšírenie odborných vedomostí a zručností operátora na dispečingu (čiže velín) o riadenie prevádzky veľkokapacitných batériových úložísk, a vyhodnocovanie vplyvu veľkokapacitných batérií na sekundárnu reguláciu distribučnej sústavy,
• rozšírenie odborných vedomostí a zručností pracovníkov servisu a revízie o znalosti v oblasti AC step up transformátorov,
• nakoľko sa pri batériách pracuje s chémiou, rozšírenie odborných vedomostí a zručností pracovníkov o základy chémie,
• rozšírenie odborných vedomostí a zručností pracovníkov o spôsoboch chladenia a kúrenia, prípadne o izolačných materiáloch,
• batéria až po striedač funguje na DC (jednosmernom prúde), t. j. je potrebné, aby vzdelávanie v oblasti DC nebolo len o zariadeniach nízkeho napätia, ale aj o zariadeniach vysokého napätia (od 600 V vyššie),
• rozšírenie odborných vedomostí a zručností pracovníkov o fungovaní trhov s komoditami s cieľom pochopenia požiadaviek businessu na spôsob budovania a prevádzkovania úložísk, a ich kapacity.

Prehľady najdôležitejších inovačných trendov, ich vplyv na výkony zamestnaní v sektore, budúce vyžadované odborné vedomosti a zručnosti, sú popísané nižšie: