Akumulace energie

Nárůst dynamiky elektroenergetické přenosové soustavy v souvislosti s nestabilitou udržitelných energetických zdrojů, které do ní dostáváme, vede k potřebě akumulovat přebytečnou elektrickou energii. Tato nestabilita je klíčovou výzvou pro energetickou transformaci. Proto je důležité nesoustředit se jen na jednu formu energie, ale vytvářet energetický mix, jehož jednotlivé zdroje mají různou dynamiku. Součástí tohoto mixu je skladování v době přebytku. Elektrická energie totiž v síti nezůstane, ale přemění v námi nevyužitelnou tepelnou energii. Existuje několik způsobůt, jak energii skladovat. Poměrně omezeně pomocí akumulátorových baterií, galvanických článků, kondezátorů a palivových článků. Dalším, efektivnějším způsobem je přeměnit elektrickou energii na energii potenciální (gravitační)– přečerpat vodu nebo vytáhnout těžké závaží – a v době jejího nedostaku využít gravitace a přeměnit ji zpátky na elektřinu. A v neposlední řadě lze přebytečnou energii použít na elektrolýzu vody a vyrobit vodík.

4.19 VODÍK

Vodík je z energetického hlediska nejčistší palivo s nejvyšším energetickým obsahem. Při spalování neprodukuje žádné škodlivé látky, při reakci s kyslíkem vzniká kromě energie jen čistá voda. Spálením 1 kg vodíku se uvolní více než dvojnásobek použitelné tepelné energie, v porovnání se spálením 1 kg libovolného dnes používaného paliva (dřevo, uhlí, plyn, nafta, benzín). Vodík je ve směsi se vzduchem vysoce výbušný, a proto musí být při manipulacích s vodíkem dodržována specifická bezpečnostní pravidla. K nedostatkům tohoto skoro dokonalého paliva patří i jeho vysoká výrobní cena, vysoká spotřeba energie na jeho stlačení a dále velikost molekuly, díky níž proniká do krystalové mřížky běžných ocelí a způsobuje vodíkové křehnutí. Nádoby proto musí být z poměrně kvalitních a drahých materiálů.

4.17 GRAVITAČNÍ BATERIE

Gravitační baterie je druh skladování elektrické energie používaný k vyrovnání náporů na eletrickou síť. Přebytečná energie vytáhne těžké závaží do výšky, čímž vytvoří potenciální energii, které pak v případě potřeby spustí a přemění kinetickou energii na elektřinu.

4.18 AKUMULAČNÍ VODNÍ ELEKTRÁRNA

Jedná se o druh gravitační baterie, ale v tomto případě je nosným médiem voda. Dvě různě výškově položené vodní nádrže akumulují energii v podobě potenciální energie vody. Ta je čerpána do výše položené nádrže a v době, kdy je v síti energie nedostatek voda proudí zpátky do dolní nádrže skrz turbínu a generátor, který dodává energii do elektrizační soustavy. Akumulace může být řešena uměle, tzn. veškerá voda je čerpána z dolní nádrže, nebo smíšeně, kdy část vody proudí do horní nádrže přirozeným způsobem z říčních toků.

Dokud strom roste váže na sebe CO2, funguje tedy jako dočasný „zachytávač“. Po jeho smrti je v průběhu rozkladu oxid uhličitý pomalu uvolňován zpět do ovzduší (v našich podmínkách tento rozklad trvá v řádech desítek až stovek let).