Největší baterie na světě

Pravidelné výpadky sítě lze řešit různými způsoby – například nepoužívat elektřinu, přestěhovat se a nebo třeba postavit systém umožňující akumulaci elektrické energie, jakou může být „Gigantická baterie“, na území, kde k výpadkům často dochází.

Dnešní článek Vám představí jedny z prvních „Gigantických baterií“ a představí i pár projektů z blízké budoucnosti, které mají k realizaci velmi blízko. Existuje i mnoho dalších velkých projektů pro skladování elektrické energie, vybrány byly ale pouze ty, které neskončily jenom na papíře.

První zástupce je z Aljašky

Jedna z prvních velkých skladovacích baterií byla postavena už v roce 2003 na Aljašce. Tato baterie byla zhotovena společnostmi ABB a Saft. Společnost ABB dodala systém k převodu energie invertory a konvektory, měřící, zabezpečovací a kontrolní přístroje a také servisní vybavení. Výrobce baterií Saft dodal bateriový systém, speciálně zapečetěné nikl-kadmiové články, které jsou vyrobeny z recyklovaného kadmia a po ukončení životnosti článků budou recyklovány.

Bateriový systém se skládá z 13 760 elektrochemických nikl-kadmiových článků a při spuštění jsou schopny dodat do rozvodné sítě elektrickou energii o výkonu 40 MW po dobu 6 až 7 minut a nebo zásobovat síť elektrickou energií o výkonu 27 MW po dobu 15 minut. Patnáct minut je dostatečná doba na pokrytí výpadku elektřiny, než dojde ke spuštění naftových záložních generátorů.

Výhody využívání bateriového systému jsou, že baterie udržují stabilitu napětí v soustavě při normálním provozu, ale slouží také jako okamžitý záložní zdroj během poruch, čímž se minimalizuje omezování spotřebitelů.

Investiční náklady projekty dosáhly 30 mil. dolarů a výsedkem bylo snížení výpadků dodávek elektřin o více než 60 %. To je zejména v této oblasti, kde venkovní teploty klesají až pod – 51 °C, velmi vítané. Při výpadku elektřiny totiž může při těchto teplotách dojít k zamrznutí potrubí v domácnostech do dvou hodin.

Další velká baterie byla postavena v USA a utáhne celé město po 8 hodin

Obyvatelé malého amerického městečka známé pod jménem „Presidio“ bylo s neustálými výpadky elektrické energie velmi nespokojené. Důvodem častých výpadků bylo, že elektřina byla dopravována ze skoro 100 km vzdálené rozvodné sítě a ještě navíc přes oblast, která je sužována bouřemi.

Proto se město rozhodlo vyřešit svůj problém velmi nečekaně a přesně ve stylu Texasanů. Šlo o to vyřešit problém ve velkém stylu, což se jim nakonec povedlo. Po jistých přípravách, úpravách i opravách a finální stavbě se město konečně dočkalo skladovací baterie o rekordní velikosti, které místní familiérně říkají „BOB“ (big old battery).

Celý projekt v roce 2010 přišel na nemalé peníze, přesně na 25 milionů dolarů, a po jeho dokončení vznikla stavba velikosti běžné podnikové haly obsahující akumulátor využívající sodíkovo-sírovou technologii.

Sodíkové akumulátory (Na-S) mají dobrou energetickou hustotu, vysokou efektivitu nabíjení a vybíjení (89-92 %), dlouhý životní cyklus (cca přes 1 500 cyklů) a přirozeně není na škodu ani to, že jsou tvořeny z relativně levných a dostupných materiálů. Na druhou stranu, operační teploty 300-350 °C a korozivní povaha polysulfidů sodíku nedělá akumulátor právě ideálním pro mobilní nasazení.

Skladovací kapacita je 32 MWh. Výkon této baterie jsou 4 MW a to po dobu 8 hodin. Tento maxičlánek přirozeně neslouží jen jako záloha pro případ, že se hlavní rozvodná síť zhroutí, ale také pomáhá stabilizovat dodávky elektrické energie při normálním chodu sítě.

Další velkou skladovací baterií v USA plánuje společnost AES Southland, tato společnost se zabývá distribucí tzv. čisté energie, tedy el. energie získané ze solárních a větrných elektráren a také z plynových elektráren. Vyhlásila výzvu na dodání největší lithium-ion baterie na světě. Této výzvy se zhostila Southern California Edison a zavázala se k dodání zařízení pracujícího na principu lithium-iontové technologie. Hodnoty výkonů jsou obrovské, hodnota skladovací kapacity se pohybuje na hodnotě 400 MWh a okamžitý výkon na hodnotě 100 MW.

Největší baterie na světě byla vybudována v Číně

Největší baterii na světě najdete v čínském Zhangbei, provincii Che-pej. Pro její realizaci se spojily společnosti BYD a  State Grid Corporation (SGCC). Při jejich spolupráci vznikla tato velká baterie, která dokáže uchovat celkem 36 MWh el. energie. Významná část energie pochází z větrných a solárních elektráren.

Obří baterie uskladní el. energii pro hodinový provoz  až 12 000 domácností.

Pro další představu, kolik el. energie to je, byl by to dostatek energie potřebné pro napájení všech datových center společnosti Google po téměř dva měsíce.

Baterie použité v zařízení mají životností 20 let, energetická účinnost přenosu je údajně více než 95 %.
Celý projekt „obří baterie“ stále cca 500 milionů dolarů. 

V roce 2011 v říjnu byl projekt oceněn na Mezinárodní konferenci v Dallasu, kde odborníci vyzdvihli jeho možnosti v oblasti napájení a technologii inteligentních sítí pro ukládání velkého množství energie z obnovitelných zdrojů.

Na závěr jedna z nejmodernějších skladovacích gigantických baterií z Japonska

Projekt výstavby začne v únoru 2016 u malého městečka s jménem Minami Soma, které má okolo 60 000 obyvatel a je asi vzdáleno 30 km severně od jaderné elektrárny Fukushima Daiichi. Pro uchovávání elektrické energie bude použit nejmodernější technologie SCiB lithium-iontových baterií (Super Charge Ion Battery). Přesněji řečeno je použita technologie lithium-titanových článků. Tyto články mají menší hustotu než li-ion články pouze 90Wh/kg oproti 250 Wh/kg li-ion, ale výhodou titanových článků je rychlost nabíjení a vybíjení, které jsou 3,5 krát větší než u li-ion.

Skladovací kapacita by měla být okolo 40 MWh. Velkokapacitní baterii dodá společnost Toshiba Tohoku Electric Power Company. Okamžitý výkon bateriového systému by měl být 40 MW.

Technologie baterií vybraná pro zařízení na uchovávání energie systému ve velkém měřítku funguje dobře ve velmi nízkých teplotách a je velmi spolehlivá.

SCiB baterie mohou být nabité za pouhých 10 minut a mají vynikající tepelné vlastnosti, což má za následek snížení potřeby chlazení akumulátoru. Díky svým vlastnostem má systém sloužit zejména k vyrovnávání výroby a spotřeby elektřiny v regionu.

Zdroj úvodního obrázku: www.psdgraphics.com