Energetická nezávislost na stávajících omezených fosilních zdrojích elektrické energie je hlavním motorem prudkého nárůstu vodních, větrných a slunečních obnovitelných zdrojů elektrické energie (OZE). Společným rysem posledních dvou typů je jejich závislost na slunečních a větrných podmínkách. Nejistota dodávek z těchto obnovitelných zdrojů musí být buď kryta záložními systémy elektrické energie, které jsou však spouštěny pouze v případě špičkových odběrů, což je značně neefektivní, nebo pomocí systémů akumulujících elektrickou energii (EES, Electrical Energy Storage) v době přebytku a dodávajících energii v případě potřeby.

 

Mezinárodní Energetická Agentura IEA předpovídá uvnitř EU nárůst obnovitelných zdrojů energie z 6,1 % v roce 2011 na 23,1 % do roku 2035. Je jisté, že tohoto cíle nelze bezpečně dosáhnout bez současně odpovídajícího navýšení kapacit EES systémů, které by za přijatelnou cenu zajišťovaly spolehlivé tlumení výkyvů OZE. Přesto, že výraznější rozvoj EES systémů je teprve před námi, již nyní existuje velké množství zkušebních projektů pro jednotlivé typy EES, které nabízí množství cenných informací. To vytváří ideální prostor pro množství detailních srovnávacích studií jednotlivých EES systémů, jejichž cílem je jednak zavést relevantní parametry, na jejichž základě lze jednotlivé systémy porovnávat a jednak předpovědět reálné možnosti těchto systémů při jejich intenzivním (globálním) nasazení.

 

Publikovaný článek byl prezentován na 36. ročníku mezinárodní konference Nekonvenční zdroje elektrické energie, která se uskutečnila 13. 5. až 15. 5. 2015 ve Vyškově. Podrobnosti ke konferenci naleznete na www.nzee.cz.

 

 

EES systémy lze rozdělit dle povahy uskladnění energie do následujících kategorií [1]:

 

 

 

 

Současně je instalováno celosvětově přes 140 GW výkonu [2], což tvoří zhruba 3 % celkové kapacity výroby elektrické energie. To ale také představuje asi 87 % celosvětové kapacity ukládání energie. Tyto již komerčně prověřené systémy jsou vhodné pro vysoko-výkonové aplikace (100 - 2 000 MW) a jsou využitelné jako systémy pro úschovu energie v časovém rozmezí od desítek minut až do několika měsíců. Systémy se vyznačují dlouhou životností, možností dlouhodobého vybíjení a vysokou účinností (až 75 %). Provozní náklady těchto systémů jsou relativně nízké, avšak jejich konstrukce je vysoce kapitálově náročná a často se neobejde bez výrazných zásahů do okolní krajiny. To vyžaduje provádění množství dopadových environmentálních studií, které dále prodražují už tak nákladné projekty. Přes jistý útlum rozvoje těchto systémů v 90. letech minulého století dochází k opětovnému nárůstu počtu nově navržených PHS. Tento rozvoj je způsoben, mimo jiné, novými konstrukčními řešeními PHS, která odkrývají nová potenciální místa jejich instalace. Mezi nová řešení lze zmínit např. podzemní komoru vyplněnou odpadní vodou, uvnitř které se vertikálně pohybuje objemný betonový píst a způsobuje tak přepouštění kapaliny bočními kanály. Tím dochází k nabíjení/vybíjení systému. Nádrž je navíc řešena jako rezervoár pro čističku odpadních vod, čímž je celý systém využit paralelně pro dva účely.

 

V České republice jsou v provozu tři PHS systémy: V Dalešicích, jako součást systému jaderné elektrárny Dukovany s výkonem 450 MW a kapacitou 2,3 GWh, Dlouhé stráně s výkonem 650 MW a kapacitou 3,2 GWh a přehrada Štěchovice na Vltavě, s výkonem 45 MW a kapacitou 0,22 GWh.

 

 

 

Tyto systémy mohou být řešeny jako diabatické (D-CAES), které pro expansní proces potřebují přídavné palivo nebo jako tzv. pokročilé adiabatické (AA-CAES), které vykazují zvýšenou účinnost až 70 %. Pro uložení stlačeného vzduchu lze použít buď nadzemní zásobníky, pak nejčastěji realizované výkony jsou v rozmezí 3 - 15 MW (s 2 - 4 h. vybíjením), nebo lze využít vhodné přírodní podzemní úložiště (solné jeskyně, zvodně nebo vyčerpaná podzemní ložiska fosilních paliv), pak instalované výkony mohou dosahovat až několika set megawattů s vybíjecími časy desítek hodin. Náklady těchto systémů lze rozdělit do dvou kategorií – náklady na úložiště a náklady na výkonovou (transformační) jednotku. Ta je složena z turbíny, kompresoru a dalšího odpovídajícího příslušenství. Vzhledem k tomu, že jde o již zavedené technologie, nelze předpokládat snížení nákladů v případě masivnějšího rozšiřování úložných kapacit. Typický čas pro konstrukci podzemního CAES systému jsou 3 roky a zásadním předpokladem je nalezení vhodného a dostupného geologického úložiště.

 

Současně je ve světě instalováno pět funkčních systémů, s celkovou kapacitou 435 MW.

 

 

 

Tyto systémy ukládající elektrickou energii do kinetického rotačního pohybu patří mezi jedny z nejstarších a již dlouhou dobu jsou používány v automobilových aplikacích. Jejich dnešní využití je zejména v oblasti záložních systémů UPS, kde zajišťují krátkodobou dodávku energie mezi výpadkem proudu a náběhem stabilního záložního zdroje. Setrvačné systémy vykazují rychlou odezvu na energetické požadavky (řádově milisekundy), vysokou účinnost (přes 85 %) a vysoký počet cyklů (desítky tisíc). Vzhledem ke skutečnosti, že  tyto systémy navíc mají malý dopad na životní prostředí, představují významnou konkurenci elektrochemickým zdrojům elektrické energie. Setrvačníky mohou být konstruovány až do výstupních výkonů desítek megawattů. Obecně jsou setrvačníky rozdělitelné do dvou kategorií – nízko-rychlostní (ot/min < 6 000) a vysoko-rychlostní, které dosahují vyšších účinností, avšak vyžadují pokročilejší materiály. V případě setrvačníků s magnetickým uložením rotoru se cena celého systému zvyšuje až pětkrát oproti nízko-rychlostním systémům.

 

V České republice je v provozu kupříkladu jeden takový systém v Ústavu fyziky plazmatu AV ČR. Výkon je 70 MW, s kapacitou 28 kWh. Veškerou tuto energii ale dodá během pěti sekund.

 

 

 

Kategorie elektrochemických akumulátorových systémů na principu sekundárních článků je tvořena širokým spektrem jednotlivých typů, které se liší jak použitými aktivními materiály, tak i elektrolyty, popř. výrobními technologiemi. Mezi nejperspektivnější a zároveň již komerčně používané systémy patří zejména Pb, Ni-Cd, NaS, Li-ion akumulátory a vanadové průtokové baterie (VRFB). Budoucí masový rozvoj jednotlivých BES systémů je obtížněji předpověditelný např. ve srovnání s  mechanickými systémy, protože na jednu stranu dochází k neustálému zlepšování životnostních parametrů BES systémů a na druhou stranu materiálové a technologické náklady vykazují největší potenciál svého snížení při přechodu na vysokokapacitní úložné systémy. Na straně druhé nedostatek materiálu pro rozsáhlou masovou výrobu může jinak úspěšný přístup utlumit.

 

Elektrochemické zdroje (užité pro EES) mají současnou celosvětovou kapacitu asi jen 547 MW. Zároveň však, se 377 lokalitami, je to nejčetnější zdroj. V České republice není dosud žádný instalovaný, dostatečně velký provozní systém.

 

 

 

PbA jsou nejdéle používanými zástupci BES majícími využití v širokém spektru aplikací, kde jsou zapotřebí krátkodobé výkonové odběry. Mezi hlavní limitující faktory patří nízká energetická hustota (~50 Wh/kg), krátké vybíjecí časy a nízká životnost při hlubším cyklování (>50 % DOD - Depth of Discharge). Uvedené slabiny tvoří významnou bariéru pro konstrukci vysokoenergetických úložišť na bázi PbA a to i přesto, že materiálové náklady na konstrukci olověných článků jsou ve srovnání s ostatními BES výrazně nižší.

 

Celosvětová kapacita je 84 MW.

 

 

 

Vykazují vyšší energetickou účinnost než PbA (~55 - 75 Wh/kg), nízkoúdržbovost, avšak stejně jako PbA mají nižší životnost závislou na DOD. Světově největší baterie je v provozu od roku 2003 ve Fairbanks na Aljašce, která má vybíjecí výkon 27 MW (15 min.). Mezi hlavní omezení těchto systémů patří vysoká cena a toxicita vstupních materiálů, citlivost na přebíjení a nižší účinnost.

 

Celkem je ve světě instalována kapacita 30 MW vycházející ze systému Ni-Cd. Rovněž existují menší kapacity, které jsou založeny na chemii niklu a železa.

 

 

 

Sekundární články NaS jsou jedny z nejvíce odzkoušených BES pro vysokokapacitní (megawattová) úložiště. V roce 2012 byly nainstalovány systémy s celkovým výkonem přes 600 MW. Vzhledem k vysoké účinnosti (75 - 85 %), očekávané životnosti 15 let nebo 2 500 - 4 000 cyklů a vybíjecím časům konstruovaných systémů až 7 hodin jsou NaS vhodné pro vyrovnávání denních špiček.

 

Vysokoteplotní ZEBRA (Zero Emission Battery Research) akumulátory (270 - 350 °C) jsou podobné systémům NaS, kde namísto síry jsou na katodě použity chloridy niklu. Tyto systémy jsou současně používané pouze v několika mobilních aplikacích pro dopravní prostředky, a proto lze jejich cenové parametry při masivnějším nasazení pouze odhadovat. Očekávaná životnost je kolem 8 - 10 let.

 

 

 

První komerční Li-ion akumulátory byly vyrobeny v devadesátých letech minulého století a zprvu byly určeny především pro přenosná zařízení, nicméně brzy našly uplatnění i ve velkých stacionárních úložištích elektrické energie. Jejich hlavními přednostmi jsou vyšší energetická hustota (~200 Wh/kg), dlouhá životnost (až 10 000 cyklů) a vysoká účinnost uložení energie (85 - 90 %). Největší EES založený na Li-ion se nachází ve městě Moraine, Ohio, USA. Systém dosahuje vybíjecích výkonů 32 MW s kapacitou 8 MWh. Tyto systémy vypadají na první pohled perspektivně i do budoucna, především s ohledem na neustále klesající ceny jejich výroby a na postupné zlepšování jejich životnosti pomocí materiálové i technologické optimalizace.

 

 

 

Průtokové baterie ukládají energii nikoliv na elektrodě, jako je tomu u výše popsaných sekundárních článků, ale v elektrolytu, který přechází z nabité do vybité formy v průběhu cyklování. Tyto systémy mají zcela oddělené a na sobě nezávislé parametry maximální energetické kapacity a maximálního výstupního výkonu. Celková kapacita systému je úměrná množství elektrolytu umístěného v externím zásobníku, zatímco výstupní výkon je závislý na elektrodovém uspořádání (ploše elektrodového systému). Cena VRFB systémů v přepočtu na jednotku uložené energie je obecně tím nižší, čím větší je celková kapacita systému a čím nižší je maximální vybíjecí výkon. Z těchto důvodů jsou VRFB nejvhodnější pro úložiště vykrývající delší časové úseky.

 

Mezi negativa, která zabraňují většímu rozvoji těchto systémů, patří nižší energetická hustota (~10 - 75 Wh/kg), omezená pracovní teplota (10 - 35 °C) a především vysoké materiálové náklady. Největší VRFB úložiště se nachází v Japonsku ve městě Osaka, které má výstupní výkon 3 MW při 16 min. vybíjení. Celková instalovaná kapacita na světě je 18 MW na 24 různých místech. Vzhledem k vysoké materiálové ceně VRFB jsou vyvíjeny nové typy průtokových článků založené na Zn-Br a Fe-Cr kombinacích. Zejména poslední jmenované jsou však teprve v ranné fázi výzkumu a tudíž je jejich možný potenciál včetně cenových parametrů jen obtížně odhadnutelný. Zatím je na 15 lokalitách instalována kapacita průtokových baterií založených na jiném systému, než je vanad o celkové kapacitě 1 MW.

 

 

 

 

Výhodou je přímé uložení elektrického náboje bez nutnosti konverze, což zaručuje rychlou odezvu systémů a vysokou účinnost nabíjecího/vybíjecího cyklu. Nízká energetická hustota běžných kondenzátorů vedla k výzkumu superkondenzátorů, kde je elektrický náboj uložen do elektrické dvojvrstvy na rozhraní elektrody a elektrolytu. Mezi hlavní nevýhody patří krátká doba uložení náboje, která je ovlivněna mimo jiné vyšší hodnotou samovybíjení. Tato elektrická úložiště jsou vhodná zejména v aplikacích určených pro vykrývání vysokofrekvenčních fluktuací v síti v souvislosti například s přepínáním zdrojů elektrické energie. Celosvětová kapacita je 21 MW.

 

 

 

Tyto EES systémy využívají uložení elektrické energie do magnetického pole, které může být okamžitě využito pro zpětnou generaci elektrického proudu. Obdobně jako SMES dosahují vysoké účinnosti (~97 %), rychlé odezvy a životnosti v řádu stovek tisíc cyklů. Typické výkony těchto úložišť jsou v rozmezí jednotek kilowattů až megawattů.

 

 

 

Celý koncept P2G je založen na ukládání elektrické energie mechanismem syntézy vysokoenergetického plynu - vodíku resp. metanu (reakce vodíku s CO₂). Hlavními výhodami P2G jsou jednak zanedbatelné ztráty při dlouhodobém uložení energie a jednak možnost využití již vytvořených distribučních sítí na přenos plynu do místa spotřeby a také již existujících konverzních jednotek pro opětovnou výrobu elektrické energie.

 

Bylo zjištěno, že stávající rozvodná síť zemního plynu může pojmout vodík až do 5 % své kapacity bez výrazné změny užitných vlastností obohaceného plynu. Za zmínku stojí také skutečnost, že zatímco vysokonapěťová přenosová vedení přenáší energii se ztrátami kolem 4 %, přenos plynu potrubím vykazuje ztráty pod 1 %. Celkovou účinnost P2G lze rozdělit na účinnost přeměny energie na plyn (syntézy – elektrolýzy vody) a účinnost zpětné konverze na elektrickou energii. V závislosti na daném typu elektrolýzy vody se účinnosti pohybují v rozmezí 43 - 66 % v případě alkalické elektrolýzy, 68 - 72 % v případě použití elektrolyzéru s pevnou polymerní membránou, a u vysokoteplotní elektrolýzy lze dosáhnout účinností přes 82 %.

 

V současné době takových systémů existuje pět, všechny jsou v Evropě a mají celkovou kapacitu asi 3 MW.

 

 

 

Elektrická energie jakožto „zboží“ je neodmyslitelná součást lidského života a její výroba, distribuce a prodej podléhá obecným zákonům ekonomie, včetně složitosti podrobností, které se vztahují na různé formy „zboží“. Vzhledem k tomu, že obnovitelné zdroje energie se začínají ve velkém měřítku objevovat teprve nedávno, je jistě vhodné podívat se na některé ekonomické principy, starší i nové, které se elektrické energie týkají.

 

Elektrická energie se liší od jiného „zboží“ tím, že je vyráběna podle potřeby a nelze ji jako energii elektrickou, snad s výjimkou proudu procházejícího supravodivou cívkou nebo nábojem s elektrickým potenciálem v kondenzátoru, přímo uchovávat. První místní elektrárny dodávaly elektřinu, nejprve především pro osvětlení, jen pro místní spotřebu, a pokud šlo o použití pro veřejné osvětlení, tak zdroje stačilo provozovat jen večer. Spotřeba byla předpověditelná a plánovatelná. Pokud bylo třeba více energie, dodalo se jí do sítě, ač s určitým zpožděním, více. Tato chybějící energie se v klasickém období elektráren získala zvýšením výkonu (přiložením pod kotel). Ve zjednodušeném přístupu stačilo provozovat elektrárnu na 80 % kapacity a 20 % pak sloužilo jako záloha. Výpočty nákladů na takovýto přístup jsou relativně jednoduché, protože jde o jedno soustrojí požívané jak k základní výrobě, tak k dodání chybějící energie v době špičky.

 

Scénář takovýchto úvah se značně komplikuje při narůstajícím množství zdrojů nekonvenční energie, zejména solární a větrné. Alespoň hypoteticky si lze představit vybudování sítě větrných elektráren, z nich velká část by byla mimo provoz a spouštěla by se jen v době špiček. To by fungovalo za předpokladu, že by v celé oblasti nenastalo bezvětří a za cenu obrovských investic. Instalace nadbytečných slunečních článků, pakliže by se snad v nějaké utopii nepropojily elektricky celé kontinenty, možná stejně není. Z tohoto důvodu, pokud mají být hlavními zdroji energie zdroje sluneční a větrné, je třeba vyrábět elektřinu, pokud svítí slunce a fouká vítr, a uchovávat ji na pozdější dobu. V předchozí části jsou diskutovány možné principy uchování energie. V této části se zaměříme na ekonomické indikátory, které s provozem těchto zdrojů energie souvisí. Při uvažování indikátorů ekonomických z hlediska energetiky je daleko vhodnější uvažovat v jednotkách energie než v jednotkách peněz. Vždyť cena materiálů, výrobků a energie samé je často nepřirozeně ovlivněna subvencemi či daněmi.

 

 

 

Toto je poměr množství energie získané a energie investované při vytváření daného zdroje energie. Vypočítá se jako použitelná energie získaná / energie spotřebovaná. Je nutné si uvědomit, že tento výpočet zahrnuje veškerou energii spotřebovanou spojenou s vytvořením celého systému. Číslo menší než jedna pak představuje způsob získávání energie, který je ztrátový a nehodí se jako primární zdroj energie.

 

Do energie spotřebované se započítává energie spotřebovaná v souvislosti s lidskou činností. Sluneční energie potřebná pro fotosyntézu při výrobě biopaliv je příklad energie, která se nezapočítává. EROI se spočítá jako poměr množství energie vyrobené a množství energie při výrobě spotřebované. Z hlediska ekonomiky navrhování a provozu zdrojů energie je žádoucí, aby hodnota EROI byla co největší. V žádném případě, pokud by snad nešlo o nějakou místní speciální aplikaci, tato hodnota nesmí být menší než jedna. Následující tabulka shrnuje EROI hodnoty pro současné běžně používané zdroje energie. Vodní energie má, jakožto zdroj energie, nejvýhodnější EROI a proto nepřekvapí, že úschova energie v přečerpávacích vodních elektrárnách, jak jsme zmínili v první části této práce, bude také nejvýhodnější.

 

 

Kromě vodních elektráren a dvou položek, zmiňujících ethanol, nejsou v tabulce principy ukládání energie. Mělo by však být patrné, že pokud metoda získávání energie má malou hodnotu EROI, tak použití této metody ve spojení s uchováním elektrické energie na pozdější dobu, bude mít EROI ještě nižší. To je například významné při úvahách o slunečních článcích.

 

 

 

Zatímco EROI se používá zejména při posuzování primárních zdrojů energie, při porovnávání metod ukládání energie se používá především parametr ESOI (Energy Stored On [energy] Invested), což je poměr energie uložené během životnosti úložného zařízení, dělená množstvím primární zahrnutá energie potřebné pro vybudování zařízení. Primární zahrnutá energie je energie vypočítaná podle různých standardizovaných postupů a je to veškerá energie spotřebovaná na výrobu, od počátku získávání výrobního materiálu až po dopravu konečného výrobku spotřebiteli. Takto vypočítané energetické náklady se anglicky označují někdy jako cradle-to-gate, tedy od kolébky až k (zákazníkovým) dveřím. Podobný přístup je cradle-to-grave, od kolébky do hrobu, kdy se navíc počítá energie potřebná ke zlikvidování systému na konci jeho užitečného života.

 

 

Obr. 2 ukazuje hodnoty ESOI pro několik možných systémů uchování energie. Z nich nejvýhodněji vycházejí dva způsoby mechanické Compressed Air Energy Storage a Pumped Hydroelectric Storage.

 

Je třeba si ovšem uvědomit, že nejvyšší hodnoty ESOI nemusí nutně reprezentovat nejvhodnější systém pro danou lokalitu. Samotná hodnota energie potřebné k vytvoření jistého systému nedostačuje, jednoduše proto, protože také záleží na tom, jak mnoho energie dokáže systém uschovat a vydat během své životnosti. Proto cyklovatelnost elektrochemických zdrojů není jen otázka finanční, ale přímo také ovlivňuje výpočet srovnatelných vložených energií.

 

 

 

Celkové kapitálové náklady (TCC) představují veškeré náklady na vybudování zařízení; nezahrnují však náklady na palivo a na vlastní provoz. Pro účely porovnání různých projektů nebo zdrojů energie se celkové náklady vyjadřují v penězích na kilowatthodinu elektřiny. Komplikujícím faktorem srovnávání cen je to, že různé zdroje energie či způsoby uchování energie vyžadují ke svému vybudování kratší či delší čas a proto jsou někdy do celkových nákladů připočítány úroky potřebné ke splácení dluhů za půjčku na projekt. Aby se proto mohly porovnávat metody s různou délkou výstavby, používá se někdy modifikovaný výpočet bez úroků - bezúročné celkové náklady, který se anglicky označuje jako „overnight capital cost,“ tedy cena zařízení, kdyby bylo vybudováno během jediného dne, tedy bez nutnosti splácení úroků.

 

 

EPT - Energy Payback Time - lze využít na jakýkoli systém. Velmi se užívá ve fotovoltaice a počítá se jako poměr veškeré energie spotřebované při vybudování modulu, dopravě materiálu, provozu modulu a konečné likvidaci modulu, dělené množstvím energie generované modulem za rok. Tato hodnota pak ukazuje, kolik let trvá, než se investice, z hlediska energie vynaložené a získané, vyplatí. EPT je informativní, ale má některé nedostatky. Kupříkladu jedním z problémů je to, že neobsahuje informaci o životnosti. Jestliže fotovoltaický systém má EPT 2,7 roků a vydrží v provozu deset let, není to stejné jako když systém se stejným EPT vydrží dvacet let.

 

EYR - Energy Yield Ratio. Pro fotovoltaiku je definováno jako EYR = E_genL_PV/E_input, kde L_PV je projektovaná životnost zařízení, často zvolená tak, že odpovídá době záruky na zařízení [5] [6]. Toto číslo je definováno jako „kolikrát více energie za svou životnost zařízení dodá, než kolik energie bylo zapotřebí k její výrobě.“

 

 

 

Obr. 4 výstižně ilustruje problém návrhu systémů, v tomto případě elektrochemických, v závislosti na výskytu v litosféře, podle různých ekonomických parametrů. I když je cena přirozeně prvním parametrem, který se při návrzích systému posuzuje, pokud by se z důvodu návrhů nových systémů musela výrazně zvýšit roční produkce, pak by to cenu zpracovaného materiálu mohlo značně ovlivnit, ať už dolů, při optimalizaci zpracování, tak nahoru, v důsledku vzniku nedostatku přírodních materiálů.

 

 

ESP, Energy Storage Potential, dovoluje odhadnout celkovou celosvětovou kapacitu uložení energie v daném systému. Tu lze spočítat z teoretické hodnoty uložené energie v kilogramu materiálu, násobené množstvím tohoto materiálu v litosféře. Z tohoto důvodu je potenciál pro vanadové průtokové články poměrně malý (vanadu je ve světě málo), zatímco články založené na sodíku a síře mají potenciálně daleko lepší uplatnění, protože síry je mnohem více (sodík se zde neuvažuje, protože toho je ještě více).

 

Obr. 5 názorně ukazuje relativní zastoupení způsobu uchování energie z hlediska dnešní reality a možností a předpokládaný nárůst a tím možnosti způsobu uchování energie v budoucnosti.

 

 

 

 

Článek porovnává několik možností velkokapacitního ukládání energie. Jelikož se neustále rozvíjí využití alternativních zdrojů energie, jejichž okamžitá kapacita je proměnlivá a těžko předvídatelná (vítr a sluneční záření), je třeba vyrobenou energii v obdobích nadbytku akumulovat a dodávat ji do elektrické sítě v obdobích nedostatku. Mechanické, elektrochemické a některé další systémy jsou srovnány z hlediska nákladů finančních, z hlediska nákladů energie, kterou je třeba vynaložit na jejich vytvoření, i z hlediska dostupnosti materiálů, jejichž nedostatek by omezoval využitelnost v případě celosvětového rozmachu jisté metody, kde by klíčový materiál mohl být nedostatkový.

 

V současné době jsou nejoptimálnější k úschově energie přečerpávací vodní elektrárny. Ty však prvenství neudrží, protože místa, kde mohou být nové elektrárny vybudovány, jsou omezená. Patrně je budou muset nahradit úložiště stlačeného plynu. Z hlediska praktického a pro menší výkony budou elektrochemické systémy nicméně užitečné.

 

 

P. Vanýsek¹, L. Chladil^1,2, P. Dvořák

¹ Středoevropský technologický institut, Vysoké učení technické v Brně, Technická 10, 616 00 Brno, Czech Republic

² Centrum výzkumu a využití obnovitelných zdrojů elektrické energie, VUT, Technická 10, 616 00 Brno, Czech Republic

 

 

 

Tato práce vznikla v rámci CEITEC - Středoevropského technologického institutu s pomocí výzkumné infrastruktury financované projektem CZ.1.05/1.1.00/02.0068 z Evropského fondu regionálního rozvoje.

 

 

 

[1] B. Zakeri a S. Syri, "Electrical energy storage systems: A comparative life cycle cost analysis," Renewable and Sustainable Energy Reviews, sv. vol. 42, č. 4, pp. 569-596, 2015.

[2] The DOE Global Energy Storage Database, http://www.energystorageexchange.org/, přístup 18. dubna 2015.

[3] J. G. Clark, C. A. S. Hall, C. J. Cleveland a R. Kaufmann, "Energy and Resource Quality: The Ecology of the Economic Process," New York: John Wiley and Sons Inc., 1986.

[4] C. J. Barnhart a S. M. Benson, "On the importance of reducing the energetic and material demands of electrical energy storage," Energy Environ. Sci., 6 (4) 1083-1092, 2013.

[5] D. Gürzenich, J. Mathur, N. K. Bansal a H.-J. Wagner, "Cumulative energy demand for selected renewable energy technologies," The International Journal of Life Cycle Assessment, sv. vol. 4, č. 3, pp. 143-149, 1999.

[6] B. Richards a M. Watt, "Permanently dispelling a myth of photovoltaics via the adoption of a new net energy indicator," Renewable and Sustainable Energy Reviews, sv. vol. 11, č. 1, pp. 162-172, 2007.