Stlačený vzduch místo lithia: Nové domácí úložiště pro fotovoltaiku slibuje dlouhou životnost

Vzduch místo lithia: Francouzská sázka na budoucnost domácích úložišť

Francouzská inženýrská společnost Segula chce vyvinout nový koncept skladování energie pro majitele domů s vlastní fotovoltaickou nebo větrnou elektrárnou: Jedná se velmi zjednodušeně řečeno o zásobník stlačeného vzduchu.

Francouzi objevili možnost, jak využít de facto tlakovou nádobu k ukládání přebytečné energie ze solárních panelů nebo větrné elektrárny. Využívá se k tomu stlačený vzduch, který lze v případě potřeby znovu přeměnit na elektřinu.

Koncepce zásobníku se stlačeným vzduchem není zcela nový. Potřebná zařízení jsou však velmi vzácná a mají výrazně větší rozměry. V současné době je po celém světě v provozu asi jen šest zásobníků energie se stlačeným vzduchem. Jeden z nich provozují naši západní sousedé: Nachází se v elektrárně Huntorf v Dolním Sasku a v provozu už je bezmála půl století.

Inženýři ze Seguly si ale vytyčili cíl tuto technologii zpřístupnit i pro domácnosti, tedy koncovým zákazníkům, nikoliv pouze průmyslové sféře.

Skladování stlačeného vzduchu pro soukromé osoby: Výrobce slibuje vysokou účinnost

Segula se ve svém tiskovém oznámení chlubí tím, že její systém úložiště by mělo být možné integrovat do jakékoliv domácnosti. Tlaková nádoba se stlačeným vzduchem, „Remora Home“, se skládá ze dvou hlavních komponent: 

Podle informací od společnosti Segula by celková účinnost systému měla být kolem 70 %. To je srovnatelná hodnota s účinností přečerpávací vodní elektrárny, která obvykle dosahuje hodnot mezi 70 až 80 %.

Oproti tomu řešení pro skladování energie, využívající přeměnu obnovitelné elektřiny na vodík a zpět, dosahují účinnosti pouze kolem 20 až 40 %. Oproti tomu bateriová úložiště dosahují účinnosti kolem 90 procent.

Segula však slibuje také pozoruhodnou životnost zásobníku stlačeného vzduchu: Systém by měl vydržet nejméně 30 let. Má být navíc vyroben z materiálů jako ocel a hliník, a nezatěžovat tolik životní prostředí, jako výroba baterií.

Francouzský startup svůj systém testuje už od ledna 2024. Testy podle jeho informací ukazují, že řešení je schopno ukládat vzduch „v objemech, vhodných pro domácnosti“, a přitom dosahovat vysokého výkonu. V letošním roce se laboratorní testy zaměří především na optimalizaci skladování energie.

Do konce roku 2026 výrobce plánuje realizovat několik pilotních projektů přímo v domácnostech, a poté analyzovat zkušenosti uživatelů. Vše směřuje k cíli zahájit průmyslovou výrobu a masový prodej v roce 2028.

Byrokratické překážky: Co masovějšímu rozšíření technologie prozatím brání

Prozatím nízký počet velkých zásobníků stlačeného vzduchu lze přičíst nevýhodám konceptu: K dočasnému skladování dostatečného množství energie jsou zapotřebí velké tlakové nádrže. V mnoha případech se umísťují do podzemí, například opuštěných a utěsněných solných dolů.

Širšímu využití této technologie doposud bránily následující komplikace: Potřebné schvalovací řízení, vysoké investiční náklady, technická složitost a závislost na umístění.

Pokud by měl mít zásobník stlačeného vzduchu pro domácí použití podobnou kapacitu jako typické domácí zásobníky s bateriemi, přibližně 10 kWh, musely by použité tlakové láhve disponovat objemem v řádu nižších až středních tisíců litrů. Tlakové nádoby na stlačený vzduch by tak měly přibližně velikost zásobníku topného oleje pro rodinný dům. Takové rozměry jsou patrné i na ilustracích na webových stránkách společnosti Segula.

Další průvodní fyzikální vlastnost Segula ve svých matriálech zcela opomíjí. Při ukládání energie se zásobníky stlačeného vzduchu silně zahřívají. Při hodnotách tlaku, potřebných pro zásobník stlačeného vzduchu s kapacitou několika kilowatthodin, to může být i několik set stupňů Celsia.

Pokud je energie opět rychle odebrána, nemusí to být velký problém: Expanze stlačeného vzduchu zásobník opět ochladí. Pokud však má být energie uložena například po dobu několika dní, může vzniknout velký problém s účinností: Bez nákladné izolace akumulátor vyzařuje teplo do okolí, čímž klesá jeho tlak a v souvislosti s tím i účinnost.

Průmyslové instalace to řeší integrací vlastního tepelného akumulátoru. Segula ale ve svých materiálech něco podobného vůbec nezmiňuje. V nejlepším případě tak mohou být francouzské tlakové akumulátory použitelné pro noční provoz na elektřinu, získanou fotovoltaikami v průběhu dne.

O plánované ceně systému Segula zatím neposkytuje žádné informace. Společnost v současné době pracuje také na velkokapacitních zásobnících stlačeného vzduchu pro průmysl. Jedná se o zásobníky modelové řady „Remora Stack“.

Zdroj: Segula Technologies