Gravitační skladování energie 01: Přečerpávací elektrárny

6.8.1

Gravitační skladování energie 01: Přečerpávací elektrárny

Ing. Bohumil Číhal

akumulaci elektrické energie. Problém současných největších zdrojů obnovitelné energie – fotovoltaiky a větrných turbín je, že nedokáží poskytnout stabilní dodávku elektrické energie v rámci dne i celého roku. Druhým problémem, konkrétně větrných turbín, je, že se dají postavit pouze na určitých místech, které mají predispozice vhodné k produkci dostatku energie. Tím vzniká nerovnoměrnost pokrytí zdrojů elektrické energie v rámci rozmístění spotřeby, což může být problematické z hlediska přenosu na velké vzdálenosti.

Pro každé zařízení schopné uschovávat energii by mělo platit, že ztráty přeměnou energie a její akumulace v rámci zařízení, by měly být minimální. To je jedno z kritérií, kterými lze hodnotit, jak efektivní daná technologie je.

Funkce konkrétního akumulátoru energie je závislá na použité technologii, která by měla odpovídat dané aplikaci. V případě návrhu úložiště je vždy třeba znát jeho kapacitu, účinnost, potřebný výkon a čas, za který je tento výkon schopno dosáhnout.

Systém úložišť energie lze obecně rozdělit podle formy energie, ve které je energie uchována, na úložiště využívající

• elektrochemickou energii – různé baterie, nebo v rámci výroby vodíku, zemního plynu, dusíku a dalších plynů,

• tepelnou energii – podzemní tepelné úložiště, úložiště využívající latentního tepla, tepelné akumulace,

• kinetickou energii – rotační setrvačníky,

• elektromagnetickou energii – superkapacitory, úložiště využívající supravodivých prvků,

• potenciální energii – přečerpávací elektrárny,

• kombinaci předchozích – baterie na bázi tavných solí, nádoby se stlačeným vzduchem.

Ve zkratce uvedeme praktické řešení některých výše uvedených systémů tak, jak se postupně objevovaly ve vývojových laboratořích a posléze dospěly k realizaci.

 NahoruPřečerpávací vodní elektrárny

Dnes nejrozšířenější formou hromadného skladování energie je přečerpávání vodní energie (PSH – Pumped-Storage Hydroelectricity). Využívá kombinaci vody a zemské přitažlivosti k zachycování energie mimo špičku a k jejímu zpětnému uvolňování v době vysoké poptávky.

Obr. č. 1: Princip skladování energie metodou PSH

Přečerpávací vodní elektrárny obvykle využívají členitost krajiny a jsou stavěny kolem dvou vodních nádrží v různé výšce (viz např. naše přečerpávající elektrárna Dlouhé stráně). Elektřina mimo špičku se využívá k přečerpávání vody z nižší nádrže do vyšší. Je-li zapotřebí dodávat elektřinu do sítě, voda se vypouští zpět do nižší nádrže přes turbíny sloužící k výrobě elektřiny. Technologie…