UKLÁDÁNÍ ENERGIE

UKLÁDÁNÍ ENERGIE
je základním prvkem podpory přechodu k energetickému systému bez uhlíkových emisí

Přechod na nízkouhlíkový energetický systém je nemožný bez robustních a flexibilních úložišť, které umožní synchronizaci mezi nestabilními obnovitelnými zdroji energie a spotřebou energie. Ukládání má pro poskytování flexibilních služeb na všech úrovních elektrické sítě zásadní význam, protože pomáhá efektivnější funkci přenosové a distribuční sítě. Kromě toho může úložiště poskytnout podporu při nepředvídatelných událostech a snížit množství výpadků energie u zákazníků.

Ukládání energie nám umožňuje oddělit výrobu energie od spotřeby, a to jak geograficky, tak časově. Ukládání energie tak dokáže poskytovat cennou flexibilitu systému v různých časových škálách, od sekund a hodin až po týdny a měsíce. Poskytováním celé řady systémových a doplňkových služeb umožňuje ukládání energie dosáhnout vyššího podílu nestabilních obnovitelných zdrojů. Tato flexibilita bude životně důležitá, jakmile budou v energetických systémech dominovat nestabilní obnovitelné zdroje, které nemohou generovat energii tak, aby odpovídala (předpokládané) poptávce. Ale i v přechodném období, když do systému integrujeme stále více a více obnovitelných zdrojů, může ukládání energie pomoci bezpečnější a efektivnější funkci systému a současně dokáže prodloužit životnost stávajících investic (např. síťové infrastruktury).

Ukládání energie je také důležité pro omezení emisí uhlíku v oblastech vytápění, chlazení a dopravy využitím zařízení pro skladování tepla, přeměny energie na plynná paliva, a využitím stacionárních úložných zařízení, podporujících zavedení infrastruktury pro nabíjení elektrických vozidel. A ukládání může také spotřebitelům umožnit aktivně se podílet na trhu s elektřinou tím, že budou vyrábět, skladovat a prodávat elektřinu z obnovitelných zdrojů.

Technologie úložišť jsou neuvěřitelně rozmanité a mohou na všech úrovních sítě poskytnout řadu cenných aplikací. Tím se úložiště stávají základním prvkem podpory přechodu k energetickému systému bez uhlíkových emisí.

Termín „ukládání energie“ označuje různorodou skupinu technologií, které fungují na různých principech: mechanické (např. přečerpávací vodní elektrárny, setrvačníky, skladování energie stlačeného vzduchu), chemické (např. přeměna energie na plynné palivo), elektrochemické (např. baterie), tepelné (např. zásobníky teplé vody) a elektrické (např. superkondenzátory). Některé poskytují velmi rychlou odezvu, krátkodobou vyrovnávací energii (jako jsou setrvačníky nebo superkondenzátory), zatímco jiné technologie poskytují dlouhodobé ukládání pro vyvažování v časovém rozmezí hodin, dnů nebo dokonce i ročních období (například přečerpávání vody nebo úložiště vodíku). Každá technologie ukládání je výhodná pro konkrétní typy aplikací. Různé ukládací technologie lze kombinovat, aby vytvořily hybridní systém, který může být výhodnější, než součet jeho částí.

1. obrázek – První evropský plně komerční Li-ion systém pro ukládání energie (ESS), který funguje v kombinaci s větrnou farmou na Faerských ostrovech. Kontejnerové řešení o výkonu 2,3 MW pomáhá udržovat stabilitu sítě tak, aby ostrované mohli využít plný potenciál 12 MW své větrné farmy Húsahagi. Zdroj: SEV

Úloha ukládání energie při dekarbonizaci oblastí vytápění, chlazení a dopravy

Z hlediska integrace obnovitelných zdrojů energie je nejefektivnějším odvětvím energetika. V roce 2015 bylo v EU vyrobeno za použití OZE více než 29% elektrické energie a cílem je v roce 2030 dosáhnout 45 až 50%.

S pomocí úložišť je možné propojit energetiku s odvětvími vytápění, chlazení a také s dopravou. Přibližně 85% potřeb vytápění stále pokrývají fosilní paliva, takže elektrifikace vytápění je velmi účinným způsobem, jak dekarbonizovat výrobu tepla. Navíc má ukládání tepelné energie obrovský potenciál k zajištění flexibility energetického systému, zejména v delších časových škálách. Pokud jde o odvětví dopravy, pokrývají fosilní paliva 94% poptávky po energii. Úložiště mohou potenciálně podporovat zavedení infrastruktury pro nabíjení elektrických vozidel, neboť mohou přispět k vyhlazení poptávky ve špičkách a mimo ně. Skladování energie ve formě plynu je z dlouhodobého hlediska klíčem k podpoře čistých vozidel, poháněných vodíkem.

Hlavní výzvy pro odvětví úložišť v Evropě

Vzhledem k tomu, že ukládání je v energetice relativně novým hráčem, největší výzvou je právní nejistota ohledně úlohy úložišť v systému, neboť v některých členských státech EU jsou v závislosti na provozním režimu považovány za výrobní nebo spotřební prostředky. To vede k tomu, že v některých členských státech zařízení pro ukládání energie podléhají dvojím poplatkům rozvodné sítě. A dodneška není rozhodnuto, zda mohou být úložiště vlastněna a provozována provozovateli distribuční a přepravní soustavy (DSO, TSO) pro účely provozování sítě (pro jakoukoli tržní službu jsou vlastnění nebo správa úložišť zjevně nezpochybnitelné).

Nedostatek tržního zadávání veřejných zakázek a absence dlouhodobých smluv o systémových službách navíc nezajišťují bezpečnost investic do odvětví ukládání energie. Z hlediska výzkumu a inovací je třeba vyvinout různé služby a aplikace pro ukládání energie a prozkoumat způsoby, jak tyto služby slučovat a monetizovat.

Potřebný regulační rámec a vývoj konstrukce energetického trhu

Regulační rámec EU by měl lépe definovat ukládání energie a musí umožňovat meziodvětvová rozhraní, jako elektřina „dovnitř“ a teplo, plyn nebo palivo „ven“. Definice by pro podporu vývoje nových technologií měla odrážet všechny typy a aplikace ukládání energie, nikoliv pouze tradiční technologie a využití, jako jsou přečerpávací vodní elektrárny nebo baterie.

Je zapotřebí vyjasnit pravidla, za nichž může ukládání energie přistupovat na trhy, a zejména vnímanou nemožnost, aby provozovatelé přenosových soustav (TSO) a provozovatelé distribučních soustav (DSO) vlastnili a provozovali úložiště energie.

Odstranění dvojího zpoplatnění a neodůvodněných poplatků a daní může napomoci zrovnoprávnit ukládání energie s dalšími flexibilními možnostmi v obchodních schématech a úspěšně nabízet možnosti vyvažování trhu.

Systémové služby nejsou ve všech členských státech EU poskytovány za tržních podmínek, což spotřebiteli způsobuje vyšší náklady a diskriminuje technologie, které nemohou tyto služby poskytovat, a to ani v případě, že by služby byly poskytovány levněji a cíleněji. Proto je důležité zajistit, aby obstarávání všech energetických a pomocných služeb bylo tržně orientované, s analýzou nákladů a přínosů.

Ukládání energie by mohlo být uznáno jako čtvrtý prvek energetického systému (vedle výroby, přenosu/distribuce a spotřeby). Tím by se zabránilo, aby bylo ukládání energie klasifikováno jako výroba nebo spotřeba – nebo jako obojí. Zmizela by tak jakákoli nejednoznačnost, která vyplývá z historické konstrukce trhu, vycházející z centralizovaného energetického systému, kde vše zapadalo do jedné ze tří kategorií. Umožnilo by to rovněž jasný rámec přímo pro ukládání energie.

Stanovení správného regulačního rámce a konstrukce trhu je naléhavou záležitostí, bez níž nebude možné rozšířit ukládání energie, které je nezbytné k podpoře nákladově efektivní integrace OZE do systému.