V dnešním videu z kanálu The Verge se podíváme na to, proč se Tesla věnuje výrobě velkokapacitních baterií. Za Teslu se k bateriím vyjádří J. B. Straubel, bývalý technický ředitel Tesly, který je v současné době jen v roli poradce (více o jeho odchodu a výsledcích Tesly za druhé čtvrtletí 2019 zjistíte na webu ElonX).
Většina moderních technologií existuje díky bateriím. Ať jde o mobily, kamery, lékařská zařízení, spotřebiče nebo o tak velké věci jako elektromobily. Možná vás štve, že váš telefon nevydrží na jedno nabití celý den, ale faktem je, že technologie baterií se jako celek zlepšuje. A to tak moc, že baterie nenapájejí jen naše telefony a auta, ale celá města. Dokonce jsou náhradou za celé elektrárny. Skladování energie v síti ale není žádná novinka. Baterie se objevují i u výstředních technologií.
Technologií, u kterých začnete přemýšlet, co to ve skutečnosti baterie je. Skladování energie je svatý grál elektrické sítě, celého průmyslu již velmi dlouho, po desetiletí. J. B. Straubel je spoluzakladatel a technický ředitel Tesly. Tesla má zájem o baterie do svých aut, ale pouští se i do skladování energie pro města, což zlepšuje naši rozvodnou síť. Rozvodná síť se od doby, kdy ji Tesla a Edison před 100 lety vymysleli, moc nezměnila.
Většina lidí si to neuvědomuje, ale její reakce je okamžitá. Pokaždé, když doma rozsvítíte světlo, v elektrárně napojené na stejnou síť musí dojít k nárůstu výstupní elektřiny, aby světlo mohlo fungovat. Když rozsvítíte světlo, spoléháte se na plynovou nebo uhelnou elektrárnu. Fosilní paliva tvoří asi 60 % elektřiny v USA, dalších 20 % pochází z jádra. Velké elektrárny jsou stabilní, ale málo flexibilní. Abyste mohli obecně řečeno něco napájet, jsou základem plynové elektrárny. Toto je Angela Chan z Verge.
Ty jsou v neustále v provozu, za všech okolností. Jsou pomalé a přesný objem vyráběné energie nelze nastavit. Při nízké poptávce prodělávají tyto velké elektrárny peníze. A když je příliš vysoká, musí se využít špičkové zdroje, tedy ty rychlé, ale špinavé a docela neúsporné. Problém je na obou stranách. Když není dostatečné zatížení i když je příliš velké a je třeba být efektivní.
Tradiční elektrárny nejsou moc efektivní, ale jsou stabilní, a proto i předvídatelné. Obnovitelná energie je však něco jiného. Solární a větrná energie je levná, čistá a je jí dostatek. Ale jen dokud svítí slunce nebo fouká vítr. Stabilita je tím, co vzbuzuje pochyby. Třeba že bude zataženo nebo nebude foukat a vaše spotřebiče nebudou fungovat. A to je něco, co nikdo z nás nechce. Baterie jsou slibné v tom, že tyto problémy mohou vyřešit.
Spolu s velkými elektrárnami mohou dodávat energii v době špičky bez velkého znečištění. U obnovitelných zdrojů se hodí, když nad solární farmou zajde slunce. Chybějícím článkem obnovitelné energie je její skladování. Pokud jde o skladování, nemusí se jednat jen o baterie. Při pohledu zvenčí je baterie jen bankou na energii. Vložíte ji, když ji nepotřebujete, a vyberete, když se to změní. Využíváme elektřinu ze sítě, ale skladovat ji můžeme v různých formách.
Příklad A: Hodně se píše o Hooverově přehradě, protože z ní má být velká baterie. A to díky převodu přebytku elektřiny na energii gravitační – potenciální. K dispozici máte dvě jezera. Jedno nahoře a jedno dole. A pak, když je energie levná, přečerpáte vodu z dolního jezera do horního, která tu zůstane v nádrži. Až budete energii potřebovat, otevřete nádrž a voda začne padat dolů. To spustí turbíny a vznikne elektřina, kterou lze využít v období velké poptávky.
Jde o přečerpávací vodní elektrárny a dnes už se využívají v celé zemi. Ale jsou i jiné možnosti. Setrvačníkový akumulátor funguje jako u natahovacích autíček. Inženýři využijí energii k roztočení kotouče o velké hmotnosti. Setrvačnost pak můžete využít k výrobě elektřiny. Nejpodivnější jsou systémy se stlačeným vzduchem. Pomocí levné energie se do nádrže natlačí vzduch, čímž vznikne tlak. Když je elektřina drahá, uvolníte vzduch, což rozhýbe turbíny a bude pohánět generátor.
Ještě je tu jeden nováček. Chemické baterie pro rozvodné sítě. V posledních letech se výdrž a cena baterií rychle zlepšily, je tak možné je využít s různými zdroji energie, jako je slunce. To nemá obdoby. Kdybyste před desíti lety někomu řekli, že tohle zvládnou lithium-iontové baterie, budou umět skladovat solární energii každý den po deset let, nevěřili by vám. Baterie jsou na trhu skladování energií jen kapkou v moři. Toto je tržní podíl přečerpávacích vodních elektráren a toto je vše ostatní.
V rámci všeho ostatního podíl baterií roste – i proto, že fungují v jakékoliv velikosti. Nejlepší je jejich rozšiřitelnost. Baterie mají nádhernou vlastnost, že jsou snadno ekonomicky rozšířitelné z kapacity 10 kWh ve vašem domě až na velký systém s 1 GWh. Baterie mají i nedostatky. Časem ztrácejí kapacitu, což jste u mobilu nejspíš zažili.
Nemůžete je tedy využívat neomezeně jako u elektráren na pohon. Když se vyčerpají, nelze je dál použít. Od obřích přečerpávacích elektráren je odlišuje jejich flexibilita. Jde o to, že nám velké baterie umožňují několik skvělých věcí. Třeba rozšířit možnosti dodání energie na potřebná místa. A pomáhají nám zalepit mezeru mezi různými zdroji energie, které máme. Myslím, že teď jste zvyklí na to, že jedno město pohání dvě až tři velké elektrárny.
Teď vidíte, že je to více rozložené. Část energie můžete čerpat ze slunce, část z rozvodné sítě. Nemusíte si vybrat. Sen o zelené energii není kombinace fosilních paliv a dalších technologií. Je to 100 % obnovitelná energie, tedy slunce a vítr. Ale pokud do toho chceme jít naplno, budeme potřebovat mnohem víc baterií. Překlad: sethe www.videacesky.cz
sethePublikováno: 6 let
