Elon Musk postavil největší li-ion baterii na světě a „vyhrál sázku“

Elon Musk to opět dokázal - poté, co letos v březnu oznámil "sázku" s australskou vládu o to, že stihne postavit největší li-ion baterii do 100 dnů anebo zaplatí 50 milionů dolarů, oznámil na konci listopadu úspěšné dokončení projektu. Společnost tím završila projekt obřího uložiště energie, které má vyřešit lokální problémy s nedostatkem energie.

Technologie kosmického věku

Australský komplex společnosti Tesla se sestává ze systému baterií Powerpack - tento fortelnější bratček "domácích" li-ion baterií Powerwall disponuje v součtu kapacitou 100 MW. Ty by v součinnosti s větrnou farmou poblíž nedalekého australského Jamestownu měly zajistit dostatečné rezervy sítě a zabránit tak zdejším častým výpadkům.

Kolik je v daném kontextu 100 MW? Musk se dušuje, že komplex zajistí kapacitu zásobovat 8000 domů po 24 hodin konstantně proudem anebo 30 tisíc domů po dobu jedné hodiny v případě výpadku sítě. Díky své závislosti na obnovitelných zdrojích a ošemetnému počasí byly přitom výpadky na jihu Austrálie od loňské bouře, která poškodila energetickou síť, nemile časté. Přesto je vzhledem k dané kapacitě jasné, že Powerpack bude teprve počátkem v boji za australská uložiště energie.

Austrálie tím dost možná ukáže cestu zbytku světa, v němž rostou investice do obnovitelných zdrojů. Dokonce i v Číně se (avšak oproti Evropě ruku v ruce s jadernými elektrárnami) zvyšuje snaha o budování obnovitelných zdrojů. Problém se solárními a větrnými elektrárnami je však dám právě nejistotou jejich příkonu - když nefouká vítr a nesvítí Slunce, hrozí výpadky dobře známé právě na jihu Austrálie.

S bateriemi se proto v poslední době roztrhl pytel, a to nejen s li-ion v duchu Powerpacku. Pozoruhodný je například německý projekt konverze uhelného dolu Prosper-Haniel na obří hydroelektrickou přečerpávací přehradu. Jako podzemní bratříček našich Dlouhých strání pojme důl po dokončení v roce 2018 až 200 MW. Jen pro srovnání, právě Dlouhé stráně však mají kapacitu víc jak třikrát větší.

Nové baterie na obzoru?

Jiným, skromnějším nápadem je naopak skladovat energii do balónů - tyto mohou být uschovány do libovolných vodních těles, kde jsou přes den nafukovány a v noci naopak vnějším tlakem vody vyfukovány pro udržení konstantního příkonu do sítě. Tato idea je však zatím jenom v experimentální fázi. Ukazuje ovšem, že baterie mohou mít velmi odlišnou podobu.

Otázkou samozřejmě ovšem je, jakou efektivitu a pořizovací cenu dané baterie budou mít. Zatímco podzemní "baterie" by mohly disponovat slušnou kapacitou, balóny v roli úschoven energie budou zřejmě efektivní jenom pro decentralizovaná řešení - tedy například ostrovy a odlehlé osady. Bez nízké ceny přitom nebudou obnovitelné zdroje moct efektivně konkurovat fosilním palivům a celý špás s nimi se jenom prodraží.

Fyzik Vladimír Wagner nedávno pro populárně naučný server Osel střízlivě rozebral tuzemské možnosti nízkoemisní energetiky s předpokládatelným závěrem - naše kapacity vodních elektráren jsou na hranici využití a bez jádra jako držitele energetické sítě se neobejdeme. Solární a větrné zdroje jistě mají svou roli - ale v závislosti na podmínkách daného státu je u nás jejich největší potenciál zřejmě opět spíše pro decentralizaci například skrze zvýšení panelů na střechách. V Austrálii, kde není se slunečním zářením a prostorem pro panely takový problém, budou hrát významnější úlohu než u nás. Zde by nám baterie Tesly přesto hodily.

Jaká je cena energie

Prozatím sice stále energiím stále kraluje uhlí, jeho role se však začíná snižovat. V ideálním případě by nízkoemisní energetika měla stát na kombinaci jaderných elektráren dávajících konstantní (ale neměnný) příkon a obnovitelných zdrojích doplňujících zbytek kapacit. I často protežované jádro má totiž právě tu nevýhodu, že jej nelze snadno „vypnout“ – pokud by energetika (snažící se snížil roli fosilních paliv) měla stát jen na něm, nebylo by tedy dobře ani to.

Nakonec je však pro cenu uložišť energie přesto možné, že pro efektivnější využití obnovitelných zdrojů budeme muset počkat na nové typy baterií, například nadějně vyhlížené superkapacitory využívající i „zázračných“ vlastností grafenu. Ty by pro jiným, fyzikální princip fungování mohly zcela vytlačit chemické baterie a převzít jejich roli. Kdy však superkapacitory přijdou v komerčně smysluplné variantě, je zatím neznámé.

Otázkou je, zdali tou dobou již nebudou zároveň rozšířenější bezpečnější modulární jaderné elektrárny či dokonce fúze. Alespoň v těch státech, které se nebudou jádra obávat. Na každý pád je jasné, že do té doby bude energetický výzkum probíhat ve všech myslitelných oblastech - a vítězů o to, kdo bude v budoucnu zásobovat lidstvo elektřinou, by tak mělo pro pestrost sítě být vícero.

Text: Ladislav Loukota