V Kalifornii bude energii ukládat železnice

Připravovaný kalifornský projekt kolejnicového úložiště energie ARES (Advanced Rail Energy Storage) vzbuzuje ve světě velký zájem, ačkoliv má být podle plánu dokončen až za dvě léta.

Celá myšlenka originálního úložiště je přitom tak prostá, až se všichni ptají: „Proč nás to nenapadlo dřív?“. Jaké jsou stávající výstupy analýz a hodnocení udržitelnosti projektu, a má kapacita energie uložená v taženém nákladu nějaké provozní limity?

Stávající projekt u městečka Pahrump v Clark County za 55 milionů dolarů zahrnuje osmikilometrové souřadné kolejiště, položené do svahu o sklonu 8°. To celé na ploše 43 akrů, doplněné o sedm vlakových souprav. Každá bude tvořena dvěma lokomotivami a čtyřmi upravenými vozy se zátěží, která by se měla dohromady blížit hmotnosti 8600 tun.

Tato skutečně rozměrná železniční baterie je zajímavá i svou kapacitou: 50 MW (12,5 MWh). „Jenže s padesáti megawatty se zatím ještě vůbec nepřibližujeme ekonomickému měřítku,“ říká James Kelly, vedoucí celého projektu. „Systém ARES začíná být skutečně zajímavý teprve tehdy, když roste v měřítku.“

Podle Kellyho se limity úložné kapacity pohybují kdekoliv mezi 50 MW a 1 GW. „Kdybychom tu měli 500 MW projekt, dokážeme zdvojnásobit jeho provozní kapacitu, a přitom by nás to stálo jen o 20 % víc.“ Zásadní prý ale je, jak bude celý systém nakonfigurován, a v jaké sestavě bude využíván.

Jako ideální kombinace se jeví vykrývání špiček v odběru ze sítě, doplňování energie z nočního provozu větrných elektráren v Nevadě a ze solárních farem v Kalifornii přes den.

„Konkrétně Kalifornie by do roku 2020 chtěla získat kapacitu 1,3 GW pro ukládání energie, ale dosud zadává zakázky pro bateriové systémy malého rozsahu. Napojení ARES na Kalifornii by rozhodně bylo ideální.“

Mezi velkými bateriovými systémy a ARES je ještě jeden „uživatelský“ rozdíl. Zatímco přepnutí na záložní baterii je dílem okamžiku a v síti není přechod patrný, ARES musí „naběhnout“. Od plného nabití k plnému vybití to trvá deset vteřin. „Na druhé straně je u prakticky nulové opotřebení,“ říká Kelly.

„Baterie postupně degradují, byť v dlouhodobém časovém horizontu. Po třiceti letech už jsou ale dávno někde jinde. Životnost kolejí a lokomotiv je daleko za padesátiletým stropem, což vidíme všude.“

Technický analytik Chris Robinson ze společnosti Lux Research se srovnání úložných technologií dostupnými v USA dlouho věnoval, a doplnil tak svými závěry už provedené analýzy společnosti Deloitte.

Výsledek? Optimalizované náklady litium-iontových bateriových systémů stojí mezi 1000 – 2000 $/kW, technologie využívaný stlačený vzduch pak 1600- 2200 $/kW, přečerpávací vodní elektrárny 1200-2100/kW, setrvačníky pak mezi 2100-2600$/kW.

Ale kolejnicové úložiště? „Pro srovnání nemáme žádná dostupná data,“ krčí rameny Robinson. „Kellyho projekt ARES je prostě jediný a unikátní.“