Česko ztrácí konkurenceschopnost v energetice. Zaspalo s akumulací

12. 8. 2019 | Zdroj: BusinessInfo.cz

Bateriové systémy se prosazují ve vyspělých zemích světa. Česko jejich rozvoj zatím blokuje, případně se jejich prostřednictvím snaží zachránit systémy centrálního zásobování teplem. Především malé a střední podniky tak přicházejí o příležitost prosadit se v sektoru energetiky.

Foto: SiemensPo celá desetiletí byla oblast energetiky doménou velkých firem. S nástupem obnovitelných zdrojů a pokročilých baterií, umožňujících akumulaci energie, se tento obor otevírá také malým a středním firmám. Vedle zavedených energetických gigantů se tak stále častěji prosazují i technologické startupy.

Platí to alespoň o vyspělých zemích. Česko v této oblasti zaspalo a podle odborníků mu hrozí, že v perspektivním oboru, který bude klíčový pro energetiku budoucnosti, zůstane odstavené na vedlejší koleji. Česká republika podle nich rozvoj akumulace energie nejen dostatečně nepodporuje, ale spíše ho dokonce brzdí.

V mnoha zemích Evropy i zbytku světa v současnosti probíhá boom baterií i dalších forem ukládání energie. Asociace pro akumulaci energie a baterie (AKU-BAT CZ) varovala, že se tím Česká republika připravuje do budoucna o mnohamiliardové příjmy.

Favorit investorů

Podle odhadu společnosti Bloomberg New Energy Finance (BNEF) by do roku 2040 měla akumulace energie přilákat celosvětové investice ve výši 620 miliard amerických dolarů, tedy přibližně 14 bilionů korun. Celkový výkon je v tomtéž roce odhadován na 942 GW. Ve stejné době přitom v Česku není možné samostatně provozovat ani 2 megawatty (MW) již existujících baterií z důvodu několik let trvajícího legislativního vakua.

„Česká republika se tak ochuzuje o účast na těchto příjmech a s tím spojeným technologickým rozvojem, konkurenčním postavením na globálním trhu a možností přilákat zahraniční investice například na stavbu gigatováren na baterie, jako se to daří okolním zemím střední Evropy. Zároveň tím zaostává v oblasti inovací, jejichž podpora je ve světě běžná. Navíc baterie přináší i mnoho bezpečnostních a stabilizačních výhod, obrovsky přínosné jsou i pro průmyslové podniky,“ říká Jan Fousek, výkonný ředitel Asociace pro akumulaci energie a baterie AKU-BAT CZ, který je zároveň členem představenstva Svazu moderní energetiky a předsedou dozorčí rady Solární asociace.

Stovky megawatt baterií jsou v provozu v Německu, Velké Británii, Austrálii či Japonsku. Dokonce k 1 GW se blíží v USA, Jižní Koreji a Číně. Baterie o výkonu desítek megawatt mají evropské země jako je Itálie, Švýcarsko, Belgie nebo Španělsko. Jednotky megawatt už jsou pak instalovány například v nedalekém Maďarsku nebo severském Finsku.

Polsko ukazuje Česku záda

Foto: ČEZKromě těchto již instalovaných bateriových systémů existuje podle odborníků nespočet projektů, jejichž počet i rozsah neustále roste. Jedním z nejambicióznějších projektů se může chlubit Polsko, které plánuje do roku 2024 instalaci 5 GW baterií. Přestože donedávna byla tato země známá obrovskou závislostí na uhlí, dnes začíná masivně podporovat rozvoj obnovitelných zdrojů a k nim nezbytnou akumulaci energie.

„Kvůli chybějící legislativě v oblasti akumulace nabíráme velké zpoždění oproti mnoha vyspělým zemím, akumulaci se ale stejně nevyhneme,“ uvádí Karolína Jelínková, manažerka asociace AKU-BAT. Do léta bude schválený takzvaný Zimní energetický balíček EU, který mimo jiné přináší povinnost členských států implementovat do národních legislativ práva a povinnosti z oblasti ukládání energie, která je v balíčku významně podpořena. „Nejpozději do dvou let tak bude muset být akumulace v české legislativě adekvátně upravena,“ dodává Karolína Jelínková.

Podle české asociace je akumulace nevyhnutelnou součástí naší energetické budoucnosti, a čím dříve si to Česká republika uvědomí, tím dříve budeme moct čerpat velké množství technologických, bezpečnostních a finančních výhod, které baterie, ale i další formy ukládání energie, přináší.

Češi zaspali start

Tuzemská energetika se však na akumulaci zatím dívá poněkud s nedůvěrou. „Jako u všech nových prvků a technologií je velmi důležité je nejprve řádně otestovat a zvážit jejich roli a pozici v daném oboru. Již v současné době je akumulaci energie v energetické soustavě možné poměrně široce využívat. A také ji účastníci trhu s elektřinou využívají. Kdokoliv, kdo má výrobnu elektřiny, velká firma, stejně jako řadový občan, si může pořídit akumulaci, kde uloží část vyrobené elektřiny a využije ji. Sám ji spotřebuje nebo ji prodá v jiné době, než byla vyrobena,“ říká Václav Hrabák, předseda energetické sekce Hospodářské komory ČR.

Stejně tak podle něj mohou akumulaci využívat i spotřebitelé elektřiny. „A to tak, že si například elektřinu pro svoji spotřebu odeberou a naakumulují v době, kdy bude levnější a v době, kdy bude dražší, použijí elektřinu z té akumulace pro pokrytí své spotřeby,“ dodává Václav Hrabák.

Také podle něj je zapracování akumulace klíčovou součástí takzvaného „zimního balíčku“ v energetice. „ČR se s ním bude muset popasovat stejně, jako ostatní členské státy EU. Všechny nás totiž čeká implementace nových či novelizovaných směrnic v oblasti elektroenergetiky, které ze zimního balíčku vycházejí, a které byly v uplynulých dnech vyhlášeny v příslušném věstníku EU,“ pokračuje Václav Hrabák.

Akumulace je podle něj důležitá především v souvislosti s obnovitelnými zdroji energie (OZE). „Jejich další rozvoj je však ještě ovlivňován třeba výší pořizovacích nákladů, kde bez dotací je u některých OZE návratnost dlouhodobá, dále v problémech nutnosti modernizace přenosových a distribučních cest, zajištění náhradního výkonu v případě, že OZE nebudou vyrábět požadovaný výkon,“ dodává Václav Hrabák. 

Další český jednorožec? Česká baterie se prosazuje v USA

Unikátní české baterie HE3DA úspěšně prošly certifikací Českého vysokého učení technického (ČVUT). Akreditovaná měření ověřila deklarované kapacity, cyklickou stabilitu a prokázala shodu s neakreditovanými testy výrobce. Sériová výroba bude na konci letošního roku zahájena v největší evropské továrně na lithiové baterie a moduly záložních zdrojů Magna Energy Storage (MES) v Horní Suché u Havířova. „Baterie HE3DA prošly úspěšně opravdu průlomovým testem na ČVUT, zároveň jsou naše baterky na testování v německém TÜV a připravuje se atestace pro Spojené státy americké. To by nám mělo otevřít možnosti výroby v podstatě po celém světě,“ řekl hlavní akcionář projektu MES Radomír Prus.

Zároveň společnost HE3DA vytvořila strategickou alianci s univerzitou v Nevadě pro zabezpečení projektu, který podporovala i americká kosmická agentura NASA, v extrémních podmínkách nevadské pouště, v prostoru známém jako Camp David. Baterie ze zkušební linky v pražských Letňanech jsou úložištěm energie z obnovitelných zdrojů na základně, která se zabývá zkoumáním bakterií žijících v nevadských vroucích pramenech. „Bateriové úložiště je napájeno solární energií, geotermální energií, větrem nebo 20 kWh generátorem, pokud by úložiště nebylo dobíjeno z obnovitelných zdrojů. Ukazuje se, že baterie HE3DA může být dlouhodobě pod napětím, což je kritický parametr pro použití jako záložního zdroje v pohotovostním režimu, například v datacentrech, bankách nebo nemocnicích. Jsou tam extrémní podmínky od minus 15 stupňů po plus 50 stupňů Celsia,“ uvedl autor patentu HE3DA Jan Procházka.

Pokud baterie HE3DA potvrdí po zahájení výroby parametry, které její autoři uvádějí, mohla by se firma stát českým jednorožcem, tedy začínající společností s hodnotou vyšší než 1 miliarda dolarů. Unikátní technologie je založena na využití nanometeriálu, i díky tomu mají být české baterie bezpečnější bez rizika výbuchů a vzplanutí.

Tuzemské firmy nasazují akumulaci

Firmy působící v Česku se přitom snaží řešení v oblasti bateriových úložišť vyvíjet a přinášet na trh. Tuzemské aplikační centrum Siemens, které se zaměřuje na řešení pro akumulaci elektrické energie v části střední a východní Evropy, nainstalovalo 300kWh akumulační systém o výkonu až 300 kW. Zařízení, které má především zajistit prodloužení dodávky pitné vody v případě poruchy vnější elektrické sítě v rakouském jižním Burgenlandsku, si objednala vodohospodářská společnost Wasserwerk Oberwart.

Vývoj akumulačního řešení byl zcela v režii českého kompetenčního centra Siemens a vycházel vstříc požadavku vodohospodářské společnosti Wasserwerk Oberwart na vybudování systému pro skladování elektřiny, který bude propojen s lokálním fotovoltaickým systémem. Energie vyrobená na místě má pokrýt vlastní spotřebu Wasserwerk Oberwart, zařízení má současně podporovat ostrovní režim a takzvaný black-start.

Veškeré technologie jsou uloženy do kompaktního kontejneru o rozměrech 4,5 krát 2,7 metrů a hmotnosti přibližně 10 tun. Díky tomuto řešení odpadá kompletace na místě, minimalizují se náklady na instalaci i doba uvedení do provozu na místě.

„Velké bateriové systémy se ve větší míře používají teprve krátce, ve srovnání s nimi jsou ale malé aplikace teprve na začátku a například ve spojení s průmyslovým odvětvím se v České republice prakticky nevyskytují. S tímto novým akumulačním systémem se tak otevírá řada příležitostí i pro české zájemce,“ říká Martin Panáč, vedoucí oddělení Future Grids ve společnosti Siemens.

Na aktivitách v této oblasti pracuje také elektrárenská společnost ČEZ. Na přelomu roku by měla v elektrárně v Tušimicích zahájit provoz 4MW baterie. Projekt velkokapacitního bateriového systému pro ukládání energie tam bude instalován během léta. Zařízení, jehož provoz odstartuje na sklonku letošního roku, bude využíváno v rámci výzkumného projektu BAART společností ČEZ a ČEPS a k testování různých režimů poskytování podpůrných služeb pro energetickou soustavu České republiky. Dojde tak k dalšímu využití rozsáhlých elektrárenských pozemků bez vlivu na zábor zemědělské půdy.

„Projekt bateriového úložiště je plně v souladu s programem budoucího využití stávajících elektrárenských lokalit, v jehož rámci jsou areály klasických elektráren průběžně adaptovány na fungování v podmínkách tzv. nové energetiky,“ říká Ladislav Štěpánek, člen představenstva a ředitel divize klasická energetika ČEZ.

Podpora zastaralých tepláren brzdí baterie

Současná legislativní úprava však podle odborníků téměř neumožňuje přínos baterií využít. Příliš to nezměnil ani nový kodex přenosové soustavy, který platí od letošního dubna. Podmínky pro provoz velkých baterií jsou totiž velmi striktní. Baterie může být v provozu jen 45 nebo 90 sekund, poté ji musí nahradit klasická elektrárna. Rozdíl úrovně nabití před a po poskytnutí služby nesmí překročit pět procent. Kapacita baterie tak zůstane prakticky nevyužita.

Podle AKU-BAT toto opatření nahrává velkým teplárnám, které po nástupu levnějších decentralizovaných zdrojů stále obtížněji udržují konkurenceschopnost s moderní energetikou. Například v sousedním Německu jsou přitom pravidla mírnější a zároveň umožňují, aby na trh vstoupily nejen baterie napojené k jakémukoliv zdroji, ale i ty samostatně stojící bez zdroje.

Jenže v Česku se mají právě stále problematičtější velké teplárny stát pilířem akumulace energie, na úkor progresivních řešení, jako jsou baterie. Teplárny mají do budoucna fungovat jako virtuální baterie. V době přebytku elektřiny ji mohou přeměňovat na teplo, které se uloží pro pozdější využití, naopak v době nedostatku elektřiny mohou v odběrových turbínách zvýšit její výrobu na úkor výroby tepla. Přitom využijí značnou akumulační schopnost tepelných sítí, kterou mohou posílit i zásobníky tepla.

„Jsme rádi, že Ministerstvo průmyslu a obchodu počítá s využitím značného potenciálu tepláren pro udržování stability elektrizační soustavy a jsme připraveni se do tohoto projektu aktivně zapojit,“ uvedl předseda výkonné rady Teplárenského sdružení ČR Tomáš Drápela. V současné době jsou podle něj v České republice zařízení pro přeměnu elektřiny na teplo instalována v pěti teplárnách a jejich celkový výkon činí 68 MW.

Sdružení věří, že díky vstřícnosti státu budou možnosti zapojení soustav zásobování teplem do vyrovnávání výkyvů energetické sítě podstatně širší a bude je možné dále zvýšit vybudováním akumulátorů tepla. „Ukládání tepla patří mezi nejlevnější způsoby akumulace energie, navíc k němu můžeme využít stávající funkční infrastrukturu soustav zásobování teplem, která nevyžaduje zásadní investice. Při úvahách o možnostech stabilizace elektrizační soustavy s rostoucím podílem elektřiny z obnovitelných zdrojů je třeba brát v úvahu všechny možnosti a hledat nákladové optimum,“ upozornil ředitel Teplárenského sdružení ČR Martin Hájek.

Právě snahy o záchranu teplárenského systému, jehož základy byly budovány ještě v éře socialismu, ale podle odborníků v Česku nyní podkopávají nástup bateriových úložišť, která jsou budoucností moderní energetiky.

Více cest

Ministerstvo průmyslu a obchodu (MPO) kritice oponuje s tím, že akumulace tvoří klíčový prvek budoucí energetiky. „MPO počítá s rozvojem více typů akumulace energie v návrhu aktualizace Národního akčního plánu pro chytré sítě (NAP SG), který v minulých týdnech prošel mezirezortním připomínkovým řízením, je několik konkrétních oblastí , které je nutné vyřešit a které mají provazbu na budoucí využití akumulace,“ říká náměstek ministra průmyslu a obchodu pro energetiku René Neděla.

Tento návrh podle něj obsahuje mimo jiné ustanovení zohledňující flexibilitu pro řízení elektrizační soustavy a agregaci. „To jest využití všech zdrojů pro stabilizaci soustavy včetně zapojení decentrální výroby ve vazbě na akumulaci, které je v dokumentu věnována zvláštní kapitola. Způsob využití akumulace bude předmětem analýz podle NAP SG, neboť toto ještě nebylo vytvořeno,“ dodává René Neděla.

Resort podle něj počítá s masivním využitím technologií na ukládání elektrické energie. „Jedná se však o zásadní krok, který je třeba koordinovat v rámci celé komplexní energetické strategie. MPO by se rádo vyhnulo unáhleným a nepromyšleným změnám legislativy bez dostatečné dopadové analytiky na celý sektor. Fenomén akumulace v celém spektru možných technologií je jen jedním ze střípků z celé mozaiky energetických trendů a nových technologií, které je třeba v legislativě reflektovat. V současné době vidíme využití akumulace primárně u výroby a jako stabilizační a bezpečnostní prvek pro sítě,“ zdůrazňuje René Neděla.

Malé firmy šetří díky akumulaci

Foto: APIV praxi tak zatím mohou o něco lépe baterie využít menší firmy. Díky Operačnímu programu Podnikání a inovace pro konkurenceschopnost (OP PIK) mohou akumulaci využívat také malé a střední firmy. Například společnost Gumex využila podporu k vybudování solární elektrárny a nabíjecí stanice pro firemní elektromobil ve spojení právě s akumulací. Podnik tak vyřešil problémy s dodávkami energie během energetických špiček a k tomu uspoří kolem 136 tisíc korun za elektrickou energii ročně.

„Projekt nám umožnil uspořit elektrickou energii a díky akumulaci jsme schopni bez problémů vykrývat energetické špičky, kterých dosahujeme díky provozu našich nových strojních zařízení,“ oceňuje Josef Durna, ředitel pobočky Gumex Strážnice, která vyrábí a obchoduje s průmyslovými výrobky z pryže a plastu.

Dalibor Dostál

Revoluční baterie míří letos do prodeje. Zatím v mobilech

Další rozvoj akumulace energie v bateriích přinesou nové technologie, které se při jejich výrobě začnou v nejbližší době prosazovat. Společnost Samsung v říjnu 2018 dokončila vývoj takzvaných grafenových baterií a předpokládá se, že do mobilních telefonů by se mohly dostat již v průběhu tohoto roku. Jelikož lithiové baterie již několik let narážejí na energetické limity, jejich vývoj se nezadržitelně zpomaluje. Nové grafenové mají mít až o 45 procent vyšší kapacitu a dobíjet se pětkrát rychleji než klasické lithiové.

Další výhodou grafenu je, že materiál stárne pomaleji než lithium a baterie jsou lehčí. Baterie mají stonásobně lepší elektrickou vodivost než měď a elektrony se přes grafen pohybují 140-krát rychleji než prostřednictvím silikonu.

Při zavedení masové výroby budou grafenové akumulátory levnější na výrobu, bezpečnější a ekologičtější než jejich předchůdce, protože při případném selhání kontrolních mechanismů nevzplanou. „Masových příchod grafenu na trh energetiky je signálem pro další zatraktivnění solární energetiky, která se stále více propojuje s akumulací,“ uvedl Marc Sottana, manažer projektu Battery Energy Storage ve skupině Solek, která je významným investorem do fotovoltaiky a soběstačných systémů dodávky energie z obnovitelných zdrojů. „Očekáváme, že se světový trh akumulace každý rok zdvojnásobí,“ dodává Marc Sottona.

 

Tisknout Vaše hodnocení:

Štítky článků

Související články

Diskuse k článku

+ Nový příspěvek