Baterie pro ukládaní přebytku energie z rozvodné sítě
Rozvodná elektrická síť má jedno specifikum. Je potřeba v ní udržovat rovnováhu mezi okamžitou spotřebou elektrické energie a její výrobou. Jinak může dojít k přetížení sítě a následnému výpadku nebo dokonce až ke kompletnímu zhroucení. S rozvojem solárních a větrných elektráren problém ještě narostl. Především proto, že množství vyráběné energie z obnovitelných zdrojů není v čase konstantní. Ba naopak, rozdíly můžou být extrémní.
Problém se bude navíc v budoucnu ještě prohlubovat. Nejen, že se počítá s dalším masivním rozvojem obnovitelných zdrojů, ale výzvou bude i postupné rozšiřování elektromobilů.
Hromadné zavádění elektromobilů v následujících letech zapříčiní velké požadavky na okamžité dodávky elektrické energie. Například v nočních hodinách, kdy bude drtivá většina uživatelů své elektromobily dobíjet.
V minulých článcích jsme uvedli, že řešením by mohly být obrovské baterie, které by přebytek elektřiny ze sítě skladovaly a v době zvýšené spotřeby by elektrickou energii dodávaly zpět do sítě.
Jak je to však s vývojem podobných baterií? Jedná se o nejistou hudbu budoucnosti nebo o použitelnou technologii současnosti či blízké budoucnosti?
Německý Fraunhoferův institut je světovou jedničkou ve vývoji úložišť elektrické energie pro potřeby energetiky. Se svou technologií výroby tzv. vanadiových redox baterií má v plánu postavit až 20 MWh úložiště – dostatečně velké pro zásobovaní 2000 domácnosti na jeden celý den.
Diagram: scienceandtrade.com
Co si ale vlastně pod pojmem „vanadiové redox baterie“ můžeme představit? Jedná se o „kapalné“ baterie, které využívají prvek Vanad.
Elektrická energie je v baterii ukládaná do elektrochemických potenciálů různých oxidačních stavů vanadiových solí (vanadium redox) rozpuštěných v elektrolytu. Ukládání a odběr elektrické energie je uskutečňován průtokem obou elektrolytů v palivovém článku.
Mezí největší výhody patří prakticky neomezená velikost (kapacita), dlouhá životnost, rychlost odezvy, neomezený počet vybití-nabití či možnost hlubokého vybíjení bez poklesu dobíjecí kapacity. Účinnost baterie může dosáhnout až 85 %.
Lithium-vzduchové baterie – budoucnost skladování elektrické energie
Čisté zdroje energie by mohly do roku 2030 zásobovat celou planetu
Nové zdroje energie v USA a Evropě – víc než polovina jsou obnovitelné
Kde je tedy ono pověstné „ale“? Překážkou ve vývoji skutečně velkých baterií je jednak velká složitost celého systému, tak i absence vhodných konstrukčních materiálů. Jde například o vhodné materiály pro konstrukci membrán oddělující oba elektrolyty.
V současné době Fraunhoferův institut pracuje na 80kWh baterii. Megawattovou hranici by výzkumníci rádi překročili do 5 let. Tak jim držme palce.
Doporučuji technologii VRB-EES od výrobce Prudent Energy.
Distributor pro ČR:
http://www.nixin.cz
Je bezpečná, má dostatečné kapacitní možnosti i pro rozvodnou síť a až neuvěřitelné technické vlastnosti (bez paměťového efektu, neomezený počet cyklů atd.).
Nebo LSP (lithium-síra) akumulátory.
http://www.thunder-sky.com/pdf/201122395358.pdf
LiFeYPO4: http://www.i4wifi.cz/?cls=spresenttrees&strid=590
Na Ampéru jsem dozvěděl že snad bude výroba LiFeYPO4 akumulátorů i v ČR.
Největší problém je s balancováním článků. Bez balancérů to nejde používat. A tyto balancéry velmi omezují i nabíjecí proudy, nabíjení musí probíhat tak, aby to zvládl balancér. Proto nabíjení tak dlouho trvá i u elektromobilů.
to Martin ze dne 06-04-2011: Mate nejake odkazy na takove reseni? Dodava ho nekdo komercne? Dekuju za odpoved.
Pro Martina: Otázkou je, zda pomocí této technologie dokážete někdy v budoucnu vybudovat dostatečně velké úložiště pro potřeby hlavní rozvodné sítě.
Pro pan Jan Grohmann, asi z Fraunhofer Institut.
Vážený pane, věc mne zajímá. Mám jednodušší systém než vanad-redox. Mám návrh na materiály a konstrukce osmotických membrán na bázi protono – elektronových dvou – směrových emisí.
ludwig
Dobrý den,
momentálně se zabýváme implementací VRB do různých projektů. Pokud máte nápad jak dostat cenu uskladněné KWh pod 3,- Kč , tak sem s ním !!!
Vážený pane, věc mne také zajímá, mohl bych se o Vašem řešení dovědět více?
Děkuji za odpověď.
Otmarsen.
Pokud postavíte zásobárnu 100kWh z LiFeYPO4 baterií + kontrolní elektronika + invertory, jste na ceně cca 850.000 Kč. Tedy cca 3x levněji.
Prodává se to i v ČR, ale cena je zatím šílená.
http://www.solarenvi.cz/slunecni-elektrarny/produkty/vanadium-redox/cellcube-fb-10-100/