- IEA predpovedá, že globálna kapacita úložísk musí do roku 2030 dosiahnuť 1 500 GW, čo je 15-násobný nárast oproti dnešku, pričom batérie budú tvoriť 90 % tohto rozšírenia.
- V roku 2024 zaznamenalo skladovanie energie rekordný rast, čo signalizuje ešte väčší rok 2025 naprieč veľkokapacitnými, rezidenčnými, priemyselnými, mobilnými a experimentálnymi aplikáciami.
- Ceny lítium-iónových batérií klesli v roku 2024 približne o 20 % na priemerne 115 USD/kWh, pričom balíky pre elektromobily klesli pod 100 USD/kWh.
- Globálna výrobná kapacita batérií dosiahla 3,1 TWh, čo výrazne prevyšuje dopyt a poháňa intenzívnu cenovú konkurenciu medzi výrobcami.
- Spoločnosť Rongke Power dokončila inštaláciu vanádiovej redox prietokovej batérie s výkonom 175 MW / 700 MWh v Ulanqab, Čína, čo je najväčšia prietoková batéria na svete.
- Spoločnosť Energy Vault nasadila gravitačný úložný systém s výkonom 25 MW / 100 MWh v Rudong, Čína, čo je prvé veľkokapacitné gravitačné úložisko mimo prečerpávacích vodných elektrární.
- Spoločnosť Highview Power oznámila projekt skladovania energie v tekutom vzduchu s výkonom 50 MW / 50 hodín (2,5 GWh) v Hunterston, Škótsko, ako súčasť širšieho nasadenia LAES.
- Projekt Hydrostor Willow Rock CAES v Kalifornii je plánovaný na 500 MW / 4 000 MWh, podporený investíciou 200 miliónov dolárov a zárukou úveru od US DOE vo výške 1,76 miliardy dolárov.
- Projekt ACES Delta v Utahu má za cieľ uskladniť až 300 GWh energie vo forme vodíka v podzemných soľných jaskyniach, pričom na výrobu plynu sa využíva vietor a slnko.
- Spoločnosť CATL plánuje v roku 2025 uviesť na trh druhú generáciu sodíkovo-iónových batérií s cieľom nad 200 Wh/kg, zatiaľ čo BYD už uviedla sodíkovo-iónové produkty vrátane kontajnera Cube SIB s kapacitou 2,3 MWh na jednotku.
Nová éra skladovania energie
Skladovanie energie je v centre prechodu na čistú energiu, umožňuje solárnej a veternej energii dodávať elektrinu na požiadanie. Rekordný rast v roku 2024 pripravil pôdu pre ešte väčší rok 2025, keď krajiny zvyšujú kapacity batérií a ďalších úložísk na splnenie klimatických cieľov woodmac.com. Medzinárodná energetická agentúra predpovedá, že globálna kapacita úložísk musí do roku 2030 dosiahnuť 1 500 GW, čo je 15-násobný nárast oproti dnešku – pričom batérie budú tvoriť 90 % tohto rozšírenia enerpoly.com. Tento nárast je poháňaný naliehavými potrebami: vyvažovanie sietí pri náraste obnoviteľných zdrojov, poskytovanie zálohy pri extrémnom počasí a napájanie nových elektromobilov a tovární nepretržite. Od domácich Tesla Powerwalls po obrovské prečerpávacie vodné elektrárne, technológie skladovania sa rýchlo vyvíjajú. Nové trhy od Saudskej Arábie po Latinskú Ameriku sa pridávajú k etablovaným lídrom (USA, Čína, Európa) v nasadzovaní úložísk vo veľkom meradle woodmac.com. Stručne povedané, rok 2025 sa rysuje ako prelomový pre inovácie a nasadzovanie skladovania energie naprieč veľkokapacitnými, rezidenčnými, priemyselnými, mobilnými a experimentálnymi aplikáciami.
Táto správa sa zaoberá každou hlavnou formou skladovania energie – chemickými batériami, mechanickými systémami, tepelným skladovaním a vodíkom – a zdôrazňuje najnovšie technológie, odborné poznatky, nedávne prelomové objavy a ich význam pre čistejšiu a odolnejšiu energetickú budúcnosť. Štýl je prístupný a pútavý, takže či už ste bežný čitateľ alebo nadšenec do energetiky, čítajte ďalej a objavte, ako nové riešenia skladovania poháňajú náš svet (a zistite, ktoré z nich sa čoskoro presadia!).
Lítium-iónové batérie: Vládnuci ťažný kôň
Lítium-iónové batérie zostávajú ťažným koňom skladovania energie v roku 2025 a dominujú všetkému od batérií v telefónoch až po veľkokapacitné úložiská v energetických sieťach. Lítium-iónová (Li-ion) technológia ponúka vysokú energetickú hustotu a účinnosť, vďaka čomu je ideálna pre aplikácie s potrebou skladovania na niekoľko hodín. Náklady prudko klesli v posledných rokoch, čo pomohlo Li-ion batériám ovládnuť trhy: priemerné globálne ceny batériových článkov klesli približne o 20 % v roku 2024 na 115 USD/kWh (batérie pre elektromobily dokonca pod 100 USD/kWh) energy-storage.news. Tento prudký pokles – najväčší od roku 2017 – je spôsobený škálovaním výroby, trhovou konkurenciou a prechodom na lacnejšie chémie ako LFP (lítium-železo-fosfát) energy-storage.news. Lítium-železo-fosfátové batérie, ktoré neobsahujú kobalt ani nikel, sa stali populárnymi vďaka nižšej cene a zvýšenej bezpečnosti, najmä v elektromobiloch a domácich úložiskách, aj keď majú o niečo nižšiu energetickú hustotu ako vysokoniklové NMC články.
Kľúčové trendy Li-ion v rokoch 2024–2025:
- Väčšie a lacnejšie: Obrovské investície do gigatovární (napr. Northvolt vo Švédsku energy-storage.news) a čínski batérioví giganti zvýšili ponuku. Celosvetová výrobná kapacita batérií (3,1 TWh) teraz výrazne prevyšuje dopyt, čo tlačí ceny nadol energy-storage.news. Odborníci z odvetvia upozorňujú na intenzívnu cenovú konkurenciu – „menší výrobcovia čelia tlaku na znižovanie cien článkov, aby bojovali o podiel na trhu,“ hovorí Evelina Stoikou z BloombergNEF energy-storage.news.
- Bezpečnosť a regulácia: Vysoko medializované požiare batérií upriamili pozornosť na bezpečnosť. Nové regulácie, ako napríklad nariadenie EÚ o batériách (platné od roku 2025), vyžadujú bezpečnejšie a udržateľnejšie batérie enerpoly.com. To podnecuje inovácie v systémoch riadenia batérií a v ohňovzdorných dizajnoch. Ako poznamenal jeden z odborníkov z odvetvia, „Bezpečnosť batérií pred požiarmi sa stala kľúčovým zameraním, čo výrazne komplikuje povoľovací proces… odvetvie sa presúva k bezpečnejším batériovým technológiám“ enerpoly.com.
- Recyklácia a dodávateľský reťazec: Na riešenie udržateľnosti a bezpečnosti dodávok firmy rozširujú recykláciu batérií (napr. Redwood Materials, Li-Cycle) a používajú eticky získané materiály. Nové pravidlá EÚ tiež vyžadujú recyklovaný obsah v batériách enerpoly.com. Opätovným využitím lítia, niklu atď. a vývojom alternatívnych chémií, ktoré sa vyhýbajú vzácnemu kobaltu, sa odvetvie snaží znížiť náklady a environmentálny dopad.
- Použitie: Lítium-iónové batérie sú všade – domáce batérie (ako Tesla Powerwall a LG RESU) umožňujú domácnostiam časovo posúvať využitie solárnej energie a poskytovať záložné napájanie. Komerčné a priemyselné systémy sa inštalujú na zníženie poplatkov za špičkový odber. Veľkokapacitné batériové farmy, často umiestnené pri solárnych alebo veterných elektrárňach, pomáhajú vyrovnávať výstup a pokrývať večerné špičky. Výrazné je, že Kalifornia a Texas nasadili každá niekoľko gigawattov lítium-iónového úložiska na zvýšenie spoľahlivosti siete. Tieto 1–4 hodinové systémy vynikajú rýchlou odozvou a denným cyklovaním, poskytujú služby ako regulácia frekvencie a znižovanie špičiek. Pre dlhšie trvanie (8+ hodín) sa však lítium-ión stáva menej ekonomickým kvôli rastúcim nákladom – čo otvára dvere iným technológiám energy-storage.news.
Výhody: Vysoká účinnosť (~90 %), rýchla odozva, rýchlo klesajúce náklady, overený výkon (tisíce cyklov) a univerzálnosť od malých článkov po veľké kontajnery enerpoly.com.
Obmedzenia: Obmedzené suroviny (lítium atď.) s rizikami v dodávateľskom reťazci, riziko požiaru/tepelného úniku (zmiernené LFP chémiou a bezpečnostnými systémami) a ekonomické obmedzenia pri dĺžkach skladovania nad ~4–8 hodín (kde môže byť alternatívne skladovanie lacnejšie) energy-storage.news. Výkon Li-ion sa tiež môže zhoršiť v extrémnom chlade, hoci nové chemické úpravy (ako pridanie kremíka alebo použitie anód z lítia-titanátu) a hybridné balíky sa snažia toto zlepšiť.
„Lítium-iónové batérie zostávajú ideálne pre krátkodobé aplikácie (1–4 hodiny), ale ich nákladová efektívnosť klesá pri dlhšom skladovaní, čo otvára príležitosť pre vznik alternatívnych technológií,“ uvádza nedávna analýza odvetvia enerpoly.com. Inými slovami, dominancia Li-ion pokračuje aj v roku 2025, ale batérie novej generácie už čakajú v zákulisí, aby sa vysporiadali s ich nedostatkami.
Za hranicou lítia: Prelomové batérie novej generácie
Kým dnes vedie Li-ion, vlna batériových technológií novej generácie dozrieva – sľubuje vyššiu energetickú hustotu, dlhšiu výdrž, lacnejšie materiály alebo lepšiu bezpečnosť. V rokoch 2024–2025 nastal veľký pokrok v týchto alternatívnych chémiách:
Tuhé batérie (Li-kovové batérie)
Tuhé batérie nahrádzajú kvapalný elektrolyt v Li-ion článkoch pevným materiálom, čo umožňuje použitie anódy z kovového lítia. To by mohlo dramaticky zvýšiť energetickú hustotu (pre dlhší dojazd elektromobilov) a znížiť riziko požiaru (tuhé elektrolyty sú nehorľavé). Niekoľko hráčov sa dostalo na titulky:
- Toyota oznámila „technologický prelom“ a zrýchlila vývoj pevných batérií, pričom plánuje uviesť na trh EV batérie s pevným elektrolytom do roku 2027–2028 electrek.coelectrek.co. Toyota tvrdí, že jej prvé auto s pevnou batériou sa bude nabíjať za 10 minút a ponúkne dojazd 750 míľ (1 200 km), s 80 % nabitím za ~10 minút electrek.co. „V priebehu niekoľkých rokov uvedieme na trh elektromobily s pevnými batériami… vozidlo, ktoré sa nabije za 10 minút a poskytne dojazd 1 200 km,“ povedal výkonný riaditeľ Toyoty Vikram Gulati electrek.co. Masová výroba sa však neočakáva skôr ako v roku 2030 kvôli výrobným výzvam electrek.co.
- QuantumScape, Solid Power, Samsung a ďalší tiež vyvíjajú batérie s pevným elektrolytom. Prototypy ukazujú sľubnú energetickú hustotu (možno o 20–50 % lepšiu ako dnešné Li-ion) a životnosť, ale škálovanie je náročné. Odborný pohľad: Batérie s pevným elektrolytom sú „potenciálnymi meničmi hry“, ale pravdepodobne neovplyvnia spotrebiteľský trh skôr ako koncom 20. rokov electrek.co.
Výhody: Vyššia energetická hustota (ľahšie elektromobily s dlhším dojazdom), vyššia bezpečnosť (nižšie riziko požiaru), prípadne rýchlejšie nabíjanie.
Obmedzenia: Drahá a zložitá výroba vo veľkom meradle; materiály ako pevné elektrolyty odolné voči dendritom sa stále optimalizujú. Komerčné termíny zostávajú 3–5 rokov vzdialené, takže rok 2025 bude skôr o prototypoch a pilotných linkách než o masovom nasadení.
Lítium-sírové batérie
Lítium-sírové (Li-S) batérie predstavujú skok v skladovaní energie použitím ultraľahkej síry namiesto ťažkých kovových oxidov pre katódu. Síra je hojná, lacná a teoreticky dokáže uložiť oveľa viac energie na hmotnosť – čím poskytuje články s až 2-násobnou energetickou hustotou oproti Li-ion lyten.com. Problémom bola krátka životnosť (problém „polysulfidového shuttle“ spôsobujúci degradáciu). V roku 2024 Li-S zaznamenali veľký pokrok smerom ku komercializácii:
- Americký startup Lyten začal dodávať 6,5 Ah lítium-sírové prototypové články automobilkám vrátane Stellantis na testovanie lyten.com. Tieto „A-vzorky“ Li-S batérií sa hodnotia pre použitie v elektromobiloch, dronoch, letectve a armáde lyten.com. Li-S technológia spoločnosti Lyten využíva patentovaný 3D grafén na stabilizáciu síry. Spoločnosť tvrdí, že jej články môžu dosiahnuť 400 Wh/kg (približne dvojnásobok bežnej EV batérie) a môžu byť vyrábané na existujúcich výrobných linkách pre Li-ion batérie lyten.com.
- Technická riaditeľka pre batérie spoločnosti Lyten, Celina Mikolajczak, vysvetľuje výhody: „Masová elektrifikácia a ciele uhlíkovej neutrality si vyžadujú batérie s vyššou energetickou hustotou, nižšou hmotnosťou a nižšími nákladmi, ktoré je možné kompletne získavať a vyrábať vo veľkom rozsahu z hojne dostupných lokálnych materiálov. To je lítium-sírová batéria od Lytenu.“ lyten.com Inými slovami, Li-S by mohli eliminovať drahé kovy – síra je lacná a široko dostupná, a v dizajne Lytenu nie je potrebný nikel, kobalt ani grafit lyten.com. To prináša predpokladanú o 65 % nižšiu uhlíkovú stopu než Li-ion a zmierňuje obavy z dodávateľského reťazca lyten.com.
- Inde výskumníci (napr. Monash University v Austrálii) oznámili vylepšené Li-S prototypy, dokonca demonštrovali ultrarýchle nabíjanie Li-S článkov pre diaľkové elektrické nákladné vozidlá techxplore.com. Spoločnosti ako OXIS Energy (dnes už zaniknutá) a ďalšie pripravili cestu a teraz sa viaceré iniciatívy snažia o komerčné Li-S do polovice/konca 2020-tych rokov.
Výhoda: Extrémne vysoká energetická hustota (ľahšie batérie pre vozidlá alebo lietadlá), nízkonákladové materiály (síra) a žiadna závislosť na vzácnych kovoch.
Obmedzenia: Historicky slabá životnosť (hoci nové dizajny tvrdia, že dosiahli pokrok) a nižšia účinnosť. Lítium-sírové batérie majú tiež nižšiu objemovú hustotu (zaberajú viac miesta) a pravdepodobne najskôr poslúžia špecifickým potrebám s vysokou hustotou (drony, letectvo), než nahradia batérie v elektromobiloch. Očakávaný časový rámec: Prvé Li-S batérie môžu byť obmedzene využívané v leteckom alebo obrannom priemysle v rokoch 2025–2026 lyten.com, pričom širšie komerčné využitie v elektromobiloch príde neskôr, ak sa úplne vyriešia problémy s trvácnosťou.
Sodíkovo-iónové batérie
Sodíkovo-iónové (Na-ion) batérie sa objavili ako zaujímavá alternatíva pre určité aplikácie, využívajúc nízke náklady a hojný výskyt sodíka (z obyčajnej soli) namiesto lítia. Hoci sodíkovo-iónové články uchovávajú o niečo menej energie na hmotnosť ako Li-ion, ponúkajú veľké výhody v cene a bezpečnosti, čo viedlo k intenzívnemu vývoju, najmä v Číne. Nedávne prelomové objavy zahŕňajú:
- CATL (Contemporary Amperex Technology Co.), najväčší výrobca batérií na svete, predstavil svoju druhú generáciu sodíkovo-iónovej batérie koncom roka 2024, ktorá by mala prekročiť 200 Wh/kg energetickej hustoty (oproti ~160 Wh/kg v prvej generácii) ess-news.com. Hlavný vedec CATL Dr. Wu Kai uviedol, že nová Na-ion batéria bude uvedená na trh v roku 2025, pričom masová výroba sa rozbehne neskôr (očakáva sa do roku 2027) ess-news.com. Pozoruhodné je, že CATL dokonca vyvinul hybridný batériový modul (nazývaný „Freevoy“), ktorý kombinuje sodíkovo-iónové a lítium-iónové články, aby využil silné stránky oboch ess-news.com. V tomto dizajne sodíkovo-iónové články zvládajú extrémne chladné podmienky (udržujú nabitie až do -30 °C) a umožňujú rýchle nabíjanie, zatiaľ čo Li-ion poskytuje vyššiu základnú energetickú hustotu ess-news.com. Tento hybridný modul, určený pre elektromobily a plug-in hybridy, dokáže zabezpečiť dojazd cez 400 km a rýchle nabíjanie 4C, pričom sodíkovo-iónové články umožňujú prevádzku v -40 °C prostredí ess-news.com.
- BYD, ďalší čínsky gigant v oblasti batérií/elektromobilov, oznámil v roku 2024, že jeho sodík-iónová technológia znížila náklady natoľko, že do roku 2025 dosiahne náklady na úrovni lítium-železo-fosfátových (LFP) batérií, a v dlhodobom horizonte môže byť o 70 % lacnejšia ako LFP ess-news.com. BYD začal s výstavbou továrne na sodíkové batérie s kapacitou 30 GWh a koncom roka 2024 uviedol na trh to, čo nazval prvým vysokovýkonným sodík-iónovým systémom na ukladanie energie (ESS) na svete ess-news.com. Kontajner BYD „Cube SIB“ pojme 2,3 MWh na jednotku (približne polovicu energie ekvivalentného Li-ion kontajnera, kvôli nižšej energetickej hustote)ess-news.com. Dodávky v Číne sú naplánované na 3. štvrťrok 2025 s cenou za kWh podobnou ako pri LFP batériách ess-news.com. BYD zdôrazňuje vynikajúci výkon sodík-iónových batérií v chladnom počasí, dlhú životnosť a bezpečnosť (žiadne lítium znamená menšie riziko požiaru) ess-news.com.
- Pohľad z odvetvia: Generálny riaditeľ spoločnosti CATL Robin Zeng smelo predpovedal, že sodík-iónové batérie môžu v budúcnosti „nahradiť až 50 % trhu s lítium-železo-fosfátovými batériami“ ess-news.com. To odráža dôveru, že Na-ion získa veľký podiel v oblasti stacionárneho ukladania energie a základných elektromobilov, kde sú požiadavky na energetickú hustotu mierne, ale rozhoduje cena. Keďže sodík je lacný a rozšírený a Na-ion články môžu používať hliník (lacnejší ako meď) na zbernice, náklady na suroviny sú výrazne nižšie ako pri Li-ion ess-news.comess-news.com. Navyše, sodík-iónová chémia má prirodzene vynikajúcu toleranciu voči nízkym teplotám a môže byť bezpečne nabitá na 0V na prepravu, čo zjednodušuje logistiku.
Výhoda: Nízke náklady a dostupné materiály (žiadne lítium, kobalt ani nikel), zvýšená bezpečnosť (nehorľavé elektrolytové formulácie, nižšie riziko tepelných únikov), dobrý výkon v chladnom podnebí a potenciál dlhej životnosti. Ideálne pre veľkokapacitné stacionárne úložiská a cenovo dostupné elektromobily.
Obmedzenia: Nižšia energetická hustota (~20–30 % menej ako Li-ion) znamená ťažšie batérie pri rovnakej kapacite – vhodné pre sieťové úložiská, malá nevýhoda pre mestské autá, ale menej vhodné pre vozidlá na dlhé vzdialenosti, pokiaľ sa nezlepší. Priemysel Na-ion sa tiež len rozbieha; globálna výroba a dodávateľské reťazce potrebujú niekoľko rokov na dozretie. Sledujte pilotné nasadenia v rokoch 2025–2026 (pravdepodobne povedie Čína) a prvé zariadenia poháňané Na-ion (možno niektoré čínske modely elektromobilov alebo e-bicyklov s Na-ion už v roku 2025).
Prúdové batérie (vanádové, železné a ďalšie)
Prúdové batérie ukladajú energiu v nádržiach s kvapalnými elektrolytmi, ktoré sa čerpajú cez článkový blok na nabíjanie alebo vybíjanie. Oddelia energiu (veľkosť nádrže) od výkonu (veľkosť bloku), vďaka čomu sú veľmi vhodné na dlhodobé skladovanie (8+ hodín) s dlhou životnosťou cyklov. Najviac rozšíreným typom je vanádová redoxná prúdová batéria (VRFB), a rok 2024 priniesol míľnik: v Číne bol dokončený najväčší prúdový batériový systém na svete energy-storage.news.
- Rekordný projekt v Číne: Spoločnosť Rongke Power dokončila 175 MW / 700 MWh inštaláciu vanádovej prúdovej batérie v Ulanqab (Wushi), Čína – aktuálne najväčšiu prúdovú batériu na svete energy-storage.news. Tento masívny systém so 4-hodinovou výdržou bude poskytovať stabilitu siete, vyrovnávanie špičiek a integráciu obnoviteľných zdrojov pre miestnu sieť energy-storage.news. Odborníci z odvetvia zdôraznili význam: „700 MWh je veľká batéria – bez ohľadu na technológiu. Bohužiaľ, prúdové batérie tejto veľkosti sa realizujú len v Číne,“ povedal Mikhail Nikomarov, veterán sektora prúdových batérií energy-storage.news. Čína skutočne agresívne podporuje vanádové prúdové projekty; Rongke Power predtým postavila 100 MW / 400 MWh VRFB v Daliane (spustené 2022) energy-storage.news. Tieto projekty ukazujú, že prúdové batérie sa dajú škálovať na stovky MWh a poskytovať dlhodobé skladovanie energie (LDES) s možnosťou vykonávať úlohy ako black start pre sieť (ako bolo demonštrované v Daliane) energy-storage.news.
- Výhody prietokových batérií: Zvyčajne zvládnu desiatky tisíc cyklov s minimálnou degradáciou, čo ponúka životnosť viac ako 20 rokov. Elektrolyty (vanád v kyslom roztoku pre VRFB, alebo iné chémie ako železo, zinok-bróm, či organické zlúčeniny v novších prietokových dizajnoch) sa pri bežnej prevádzke nespotrebúvajú a nehrozí riziko požiaru. To zjednodušuje údržbu a zvyšuje bezpečnosť.
- Nedávny vývoj: Mimo Číny firmy ako ESS Inc (USA) presadzujú železné prietokové batérie, zatiaľ čo iní skúmajú systémy na báze zinku. V Austrálii a Európe sa objavili menšie projekty (v rozsahu niekoľkých MWh). Výzvou zostáva vyššia počiatočná cena – „prietokové batérie majú stále oveľa vyššie kapitálové náklady ako lítium-iónové, ktoré dnes dominujú trhu“ energy-storage.news. Pri dlhších dobách ukladania (8–12 hodín a viac) sa však prietokové batérie môžu stať cenovo konkurencieschopnými na základe ceny za uloženú kWh, keďže zväčšenie objemu nádrže je lacnejšie ako pridávanie ďalších Li-ion modulov. Vlády a energetické spoločnosti, ktoré majú záujem o viac-hodinové ukladanie energie na nočné alebo viacdňové presuny obnoviteľných zdrojov, teraz financujú pilotné projekty prietokových batérií ako sľubné riešenie LDES.
Výhoda: Výborná životnosť (žiadny pokles kapacity ani po tisícoch cyklov), prirodzene bezpečné (žiadne riziko požiaru a môžu byť ponechané úplne vybité bez poškodenia), jednoducho škálovateľná kapacita (stačí väčšie nádrže na viac hodín), a použitie hojných materiálov (najmä pri železných alebo organických prietokových batériách). Ideálne pre dlhodobé stacionárne ukladanie (od 8 hodín po dni) a časté cyklovanie s dlhou životnosťou.
Obmedzenia: Nízka energetická hustota (vhodné len pre stacionárne použitie – nádrže s kvapalinou sú ťažké a objemné), vyššia počiatočná cena za kWh v porovnaní s Li-ion pri krátkych dobách ukladania a väčšina chémií vyžaduje opatrnú manipuláciu s korozívnymi alebo toxickými elektrolytmi (vanádový elektrolyt je kyslý, zinok-bróm používa nebezpečný bróm atď.). Tiež prietokové batérie majú zvyčajne nižšiu celkovú účinnosť cyklu (~65–85% podľa typu) v porovnaní s Li-ion ~90%. V roku 2025 sú prietokové batérie úzkym, ale rastúcim segmentom, pričom Čína vedie v nasadzovaní. Očakáva sa ďalšie zlepšovanie účinnosti a ceny; nové chémie (ako organické prietokové batérie využívajúce ekologické molekuly alebo hybridné prietokovo-kapacitné systémy) sú vo vývoji, aby rozšírili ich využitie.
Ďalšie nové batérie (zinok, železo-vzduch a pod.)
Okrem vyššie uvedených je vo vývoji alebo v počiatočných demonštráciách niekoľko „divokých kariet“ medzi batériovými technológiami:
- Batérie na báze zinku: Zinok je lacný a bezpečný. Okrem zinkovo-brómových prietokových článkov existujú statické zinkové batérie, ako sú zinkovo-iónové (s vodným elektrolytom) a zinkovo-vzduchové batérie (ktoré generujú energiu oxidáciou zinku vzduchom). Kanadská firma Zinc8 a ďalšie pracovali na zinkovo-vzduchovom skladovaní pre potreby siete (schopné uchovávať energiu na niekoľko hodín až dní), ale pokrok bol pomalý a Zinc8 čelila v rokoch 2023–2024 finančným ťažkostiam. Ďalšia spoločnosť, Eos Energy Enterprises, nasadzuje zinkové batérie s hybridnou katódou (vodná zinková batéria) na skladovanie energie na 3–6 hodín; avšak mala problémy s výrobou. Zinkové batérie sa vo všeobecnosti vyznačujú nízkou cenou a nehorľavosťou, no môžu trpieť tvorbou dendritov alebo stratou účinnosti. Rok 2025 môže priniesť vylepšené zinkové konštrukcie (s aditívami a lepšími membránami), ktoré by mohli pri úspešnom rozšírení ponúknuť lacnejšiu alternatívu k Li-ion pre stacionárne skladovanie.
- Železo-vzduchové batérie: Nová „batéria na hrdzu“, ktorú vyvinul americký startup Form Energy, sa dostala na titulky ako riešenie pre sieť s 100-hodinovou výdržou. Železo-vzduchové batérie ukladajú energiu hrdzavením železných peliet (nabíjanie) a následným odstraňovaním hrdze (vybíjanie), v podstate ide o riadený oxidačno-redukčný cyklus energy-storage.news. Reakcia je pomalá, ale neuveriteľne lacná – železo je hojne dostupné a batéria dokáže dodávať energiu na viac dní za nízku cenu, hoci s nízkou účinnosťou (~50–60 %) a pomalou odozvou. V auguste 2024 Form Energy začal s výstavbou svojho prvého pilotného projektu pre sieť: 1,5 MW / 1500 MWh (100-hodinový) železo-vzduchový systém s Great River Energy v Minnesote energy-storage.news. Projekt bude spustený koncom roka 2025 a hodnotený počas niekoľkých rokov energy-storage.news. Form tiež plánuje väčšie systémy, ako je inštalácia s výkonom 8,5 MW / 8 500 MWh v Maine podporovaná americkým DOE energy-storage.news. Tieto železo-vzduchové batérie sa nabíjajú počas mnohých hodín, keď je k dispozícii prebytočná energia z obnoviteľných zdrojov (napr. veterné dni), a potom môžu nepretržite vybíjať viac ako 4 dni, keď je to potrebné. Generálny riaditeľ Form Energy Mateo Jaramillo si predstavuje, že to umožní obnoviteľným zdrojom správať sa ako základný zdroj energie: „umožňuje, aby obnoviteľná energia slúžila ako ‚základ‘ pre sieť“ tým, že pokrýva dlhé obdobia bez vetra alebo slnka energy-storage.news. Manažér Great River Energy Cole Funseth dodal: „Dúfame, že tento pilotný projekt nám pomôže viesť cestu k viacdňovému skladovaniu a potenciálnemu rozšíreniu v budúcnosti.“ energy-storage.news
- Výhoda: Ultra-dlhá výdrž za extrémne nízku cenu vďaka hrdzi – železo-vzduchové batérie by mohli stáť zlomok ceny Li-ion za kWh pri veľmi dlhom skladovaní, pričom využívajú bezpečné a hojne dostupné materiály. Ideálne na núdzové zálohovanie a sezónne skladovanie, nielen na denné cykly.
- Obmedzenia: Nízka celková účinnosť (približne polovica energie sa stratí pri premene), veľmi veľká zastavaná plocha (keďže energetická hustota je nízka) a pomalý nábeh – nie je vhodné pre potreby rýchlej odozvy. Je to doplnok, nie náhrada za rýchle batérie. V roku 2025 je táto technológia stále vo fáze pilotného projektu, ale ak bude úspešná, mohla by vyriešiť najťažšiu výzvu: viacdňovú spoľahlivosť len s obnoviteľnými zdrojmi.
- Superkondenzátory & ultrakondenzátory: Nie sú to batérie v pravom slova zmysle, ale stoja za zmienku – ultrakondenzátory (elektrické dvojvrstvové kondenzátory a nové grafénové superkondenzátory) ukladajú energiu elektrostaticky. Nabíjajú a vybíjajú sa v priebehu sekúnd s extrémnym výkonom a vydržia viac ako milión cyklov. Nevýhodou je nízka energetická hustota na hmotnosť. V roku 2025 sa ultrakondenzátory používajú v špecifických úlohách: rekuperačné brzdové systémy, stabilizátory siete na krátke výkyvy a záložné zdroje pre kritické zariadenia. Prebieha výskum hybridných batériovo-kondenzátorových systémov, ktoré by mohli ponúknuť vysokú energiu aj vysoký výkon kombinovaním technológií hfiepower.com. Napríklad niektoré elektromobily používajú malé superkondenzátory popri batériách na zvládanie rýchlej akcelerácie a rekuperácie energie pri brzdení. Nové uhlíkové nanomateriály (ako grafén) postupne zvyšujú energetickú hustotu kondenzátorov. Hoci nie sú riešením pre hromadné skladovanie, superkondenzátory sú dôležitým doplnkom úložiska na premostenie veľmi krátkodobých výpadkov (sekundy až minúty) a ochranu batérií pred vysokými špičkami výkonu.
Mechanické skladovanie energie: gravitácia, voda a vzduch
Kým batérie sú v centre pozornosti, mechanické metódy skladovania energie potichu poskytujú chrbtovú kosť dlhodobého skladovania. V skutočnosti najväčší podiel svetovej kapacity skladovania energie je dnes mechanický, pričom vedie prečerpávacia vodná elektráreň. Tieto techniky často využívajú jednoduchú fyziku – gravitáciu, tlak alebo pohyb – na ukladanie obrovského množstva energie vo veľkom meradle.
Prečerpávacie vodné elektrárne – Obrovská „vodná batéria“
Prečerpávacia vodná elektráreň (PSH) je najstaršia a zďaleka technológia s najväčšou kapacitou skladovania energie na svete. Funguje tak, že keď je k dispozícii prebytočná elektrina, voda sa čerpá do vyššie položeného rezervoáru, a keď je potrebná energia, vypúšťa sa späť dole cez turbíny, ktoré generujú elektrinu. K roku 2023 dosiahla globálna kapacita prečerpávacích vodných elektrární 179 GW v stovkách elektrární nha2024pshreport.com – čo predstavuje drvivú väčšinu všetkej skladovacej kapacity energie na Zemi. Pre porovnanie, všetky batériové úložiská majú len niekoľko desiatok GW (hoci rýchlo rastú).
Nedávne vývojové trendy:
- Rast prečerpávacej vodnej energie bol desaťročia pomalý, ale záujem opäť rastie, keďže potreba dlhodobej akumulácie narastá. Medzinárodná asociácia pre vodnú energiu uviedla, že v roku 2023 pribudlo 6,5 GW nových prečerpávacích elektrární, čím sa celkový globálny výkon zvýšil na 179 GW nha2024pshreport.com. Ambiciózne ciele požadujú viac ako 420 GW do roku 2050, aby podporili sieť s nulovými emisiami nha2024pshreport.com. V USA je napríklad navrhnutých 67 nových projektov prečerpávacích elektrární (spolu >50 GW) v 21 štátoch nha2024pshreport.com.
- Čína agresívne rozširuje prečerpávaciu vodnú energiu – najväčšia prečerpávacia elektráreň na svete vo Fengning (Hebei, Čína) bola nedávno uvedená do prevádzky s výkonom 3,6 GW. Čína plánuje dosiahnuť 80 GW prečerpávacej kapacity do roku 2027 v rámci integrácie obrovského množstva obnoviteľných zdrojov hydropower.org.
- Nové konštrukčné prístupy zahŕňajú uzavreté systémy (nádrže mimo riek) na minimalizáciu vplyvu na životné prostredie, podzemné prečerpávacie úložiská (využitie opustených baní alebo lomov ako spodných nádrží) a dokonca aj systémy založené na oceáne (čerpanie morskej vody do nádrží na útesoch alebo využitie tlaku hlbokého oceánu). Kuriózny príklad: vedci skúmajú „prečerpávaciu vodnú energiu v boxe“ s použitím ťažkých kvapalín alebo pevných závaží v šachtách, kde je vhodná geografia.
Výhody: Obrovská kapacita – elektrárne môžu akumulovať gigawatthodiny až TWh energie (napr. veľká prečerpávacia elektráreň môže bežať 6–20+ hodín pri plnom výkone). Dlhá životnosť (50+ rokov), vysoká účinnosť (~70–85 %) a rýchla reakcia na požiadavky siete. Kľúčové je, že prečerpávacia vodná energia poskytuje spoľahlivé dlhodobé úložisko a služby stability siete (inercia, regulácia frekvencie), ktoré samotné batérie nedokážu ľahko zabezpečiť vo veľkom rozsahu. Je to overená technológia s dobre známou ekonomikou.
Obmedzenia: Závislosť od geografie – potrebujete vhodné výškové rozdiely a dostupnosť vody. Environmentálne obavy z vyplavovania pôdy pre nádrže a zmeny riečnych ekosystémov môžu sťažiť schvaľovanie nových projektov. Vysoké počiatočné náklady a dlhé časy výstavby sú prekážkou (prečerpávacia elektráreň je v podstate veľký infraštruktúrny projekt). Tiež, hoci je skvelá na viac-hodinové úložisko, prečerpávacia vodná energia nie je veľmi modulárna ani flexibilná z hľadiska umiestnenia. Napriek týmto výzvam zostáva prečerpávacia vodná energia „veľkou batériou“ národných sietí a mnohé krajiny sa k nej vracajú pri prechode na 100 % obnoviteľnú energiu. Napríklad americké ministerstvo energetiky odhaduje, že bude potrebné výrazné zvýšenie prečerpávacej kapacity; USA majú dnes ~22,9 GW rff.org a na splnenie budúcich požiadaviek na spoľahlivosť bude potrebné viac.
Gravitačné ukladanie energie – zdvíhanie a spúšťanie obrovských závaží
Ak je prečerpávacia vodná elektráreň o zdvíhaní vody, gravitačné ukladanie energie je koncept zdvíhania pevných hmôt na ukladanie energie. Niekoľko inovatívnych spoločností sa v posledných rokoch touto myšlienkou zaoberalo, v podstate vytvárajúc „mechanickú batériu“ zdvíhaním ťažkých závaží a ich spúšťaním na uvoľnenie energie. Roky 2024–2025 znamenali zlom, keď boli uvedené do prevádzky prvé plnohodnotné gravitačné úložiská:
- Energy Vault, švajčiarsko-americký startup, postavil 25 MW / 100 MWh gravitačný úložný systém v Rudongu v Číne – prvý svojho druhu vo veľkom meradle energy-storage.news. Tento systém, nazývaný EVx, zdvíha 35-tonové kompozitné bloky do vysokej stavbe podobnej budove pri nabíjaní a následne ich spúšťa, čím poháňa generátory na vybíjanie. Do mája 2024 bol systém úspešne uvedený do prevádzky energy-storage.news. Je to prvý neprečerpávací gravitačný systém tejto veľkosti, ktorý dokazuje, že koncept môže fungovať v sieťovom meradle energy-storage.news. Generálny riaditeľ Energy Vault Robert Piconi vyzdvihol tento úspech: „Toto testovanie dokazuje, že technológia gravitačného ukladania energie sľubuje zohrávať kľúčovú úlohu pri podpore energetickej transformácie a dekarbonizačných cieľov Číny, najväčšieho trhu s ukladaním energie na svete.“ energy-storage.news
- Projekt v Číne je postavený s miestnymi partnermi na základe licencie a ďalšie sú na ceste – v Číne sa plánuje osem projektov s celkovou kapacitou 3,7 GWh energy-storage.news. Energy Vault tiež spolupracuje s energetickými spoločnosťami ako Enel na nasadení systému s výkonom 18 MW/36 MWh v Texase, ktorý by bol prvou gravitačnou batériou v Severnej Amerike enelgreenpower.com, ess-news.com.
Ako to funguje: Keď je k dispozícii prebytočná energia (napríklad počas poludňajšieho solárneho maxima), motory poháňajú mechanický žeriavový systém na zdvíhanie desiatok masívnych závaží na vrchol konštrukcie (alebo zdvíhajú ťažké bloky na vežu). Takto sa ukladá potenciálna energia. Neskôr, keď je potrebná energia, bloky sa spúšťajú dole, pričom motory fungujú ako generátory a vyrábajú elektrinu. Celkovo efektivita cyklu je okolo 75–85 % a reakčný čas je rýchly (takmer okamžité mechanické zapojenie). Je to v podstate variácia prečerpávacej vodnej elektrárne bez vody – s použitím pevných závaží. - Ďalšie gravitačné koncepty: Ďalšia spoločnosť, Gravitricity (UK), testovala využitie opustených banských šácht na zavesenie ťažkých závaží. V roku 2021 uskutočnili 250 kW demonštráciu spúšťania 50-tonového závažia v banskej šachte. Budúce plány smerujú k systémom s viacerými MW využívajúcim existujúcu banskú infraštruktúru – šikovný spôsob opätovného využitia. Existujú aj koncepty železničného gravitačného úložiska (vlaky ťahajúce ťažké vagóny do kopca ako úložisko, ako niektoré prototypy v nevadských púšťach), hoci tie sú experimentálne.
Výhody: Používa lacné materiály (betónové bloky, oceľ, štrk atď.), potenciálne dlhá životnosť (len motory a žeriavy – minimálne opotrebovanie v čase) a môže sa škálovať na vysoký výkon. Žiadne palivo ani elektrochemické obmedzenia a môže byť umiestnený kdekoľvek, kde je možné postaviť pevnú konštrukciu alebo šachtu. Je tiež veľmi šetrný k životnému prostrediu v porovnaní s veľkými priehradami – žiadny vplyv na vodu alebo ekosystém, len fyzická stopa.
Obmedzenia: Nižšia energetická hustota ako batérie – gravitačné systémy potrebujú vysoké konštrukcie alebo hlboké šachty a veľa ťažkých blokov na uloženie významného množstva energie, takže plocha na MWh je veľká. Náklady na výstavbu špeciálnych konštrukcií môžu byť vysoké (hoci Energy Vault sa snaží používať modulárne návrhy). Problémom môže byť aj prijatie komunitou (predstavte si 20-poschodovú betónovú vežu závaží na horizonte). Gravitačné úložisko je v počiatočných štádiách a hoci je sľubné, stále musí dokázať, že môže byť dlhodobo konkurencieschopné a spoľahlivé. Do roku 2025 technológia stále dozrieva, ale jasne napreduje s reálnymi nasadeniami.
Prvý komerčný gravitačný úložný systém Energy Vault (25 MW/100 MWh) v Rudongu, Čína, používa obrovské bloky, ktoré sa zdvíhajú a spúšťajú vo veži na ukladanie energie energy-storage.news. Táto 20-poschodová konštrukcia je prvým veľkokapacitným nevodným gravitačným úložiskom na svete.
Ukladanie energie stlačeným a kvapalným vzduchom – Ukladanie energie v tlaku vzduchu
Použitie stlačeného plynu na ukladanie energie je ďalší overený nápad, ktorý zažíva novú vlnu inovácií. Ukladanie energie stlačeným vzduchom (CAES) existuje od 70. rokov (dve veľké elektrárne v Nemecku a Alabame využívajú energiu mimo špičky na stláčanie vzduchu do podzemných dutín, potom ho spaľujú s plynom na výrobu elektriny v čase špičky). Moderné prístupy sa však snažia urobiť CAES ekologickejším a efektívnejším, aj bez fosílnych palív:
- Pokročilé adiabatické CAES (A-CAES): Nová generácia CAES zachytáva teplo vznikajúce pri stláčaní vzduchu a znovu ho využíva pri expanzii, čím sa vyhýba potrebe spaľovať zemný plyn. Kanadská spoločnosť Hydrostor je v tomto smere lídrom. Začiatkom roku 2025 Hydrostor získal 200 miliónov dolárov investícií na rozvoj projektov A-CAES v Severnej Amerike a Austrálii energy-storage.news. Získali tiež podmienečnú záruku na úver vo výške 1,76 miliardy dolárov od amerického DOE na obrovský projekt v Kaliforniienergy-storage.news. Plánovaný CAES „Willow Rock“ v Kalifornii má výkon 500 MW / 4 000 MWh (8 hodín), pričom na uskladnenie stlačeného vzduchu využíva soľnú jaskyňu energy-storage.news. Majú tiež projekt s výkonom 200 MW / 1 600 MWh v Austrálii (Broken Hill, „Silver City“), ktorého začiatok výstavby je plánovaný na rok 2025 energy-storage.news.
- Ako funguje A-CAES: Elektrina poháňa kompresory, ktoré stláčajú vzduch, no namiesto vypúšťania tepla (ako to robí tradičné CAES) sa teplo uskladňuje (napríklad Hydrostor používa systém vody a výmenníkov tepla na zachytenie tepla v tlakovej vodnej slučke) energy-storage.news. Stlačený vzduch sa zvyčajne uchováva v utesnenej podzemnej jaskyni. Pri vybití sa uskladnené teplo vráti do vzduchu (znovu ho zohreje), keď sa uvoľňuje na pohon turbínového generátora. Recykláciou tepla A-CAES môže dosiahnuť účinnosť 60–70 %, čo je oveľa lepšie ako približne 40–50 % pri starších CAES, ktoré teplo plytvali energy-storage.news. Ak je poháňaný obnoviteľnou elektrinou, nevypúšťa žiadny uhlík.
- Citát odborníka: „Uskladňovanie energie v stlačenom vzduchu sa nabíja stláčaním vzduchu v jaskyni a vybíja sa cez systém ohrevu a turbínu… Pri [tradičnom] CAES je možné získať späť menej ako 50 % energie, pretože tepelná energia sa stráca. A-CAES toto teplo uchováva na zvýšenie účinnosti,“ ako vysvetľuje analýza Energy-Storage.news energy-storage.news.
- Skladovanie energie pomocou skvapalneného vzduchu (LAES): Namiesto stláčania vzduchu na vysoký tlak môžete vzduch skvapalniť jeho hlbokým ochladením na -196 °C. Skvapalnený vzduch (väčšinou skvapalnený dusík) sa skladuje v izolovaných nádržiach. Na výrobu elektriny sa kvapalina čerpá a odparuje späť na plyn, ktorý expanduje cez turbínu. Britská spoločnosť Highview Power je priekopníkom tejto technológie. V októbri 2024 Highview oznámila projekt LAES s kapacitou 2,5 GWh v Škótsku, ktorý je označovaný za najväčšiu elektráreň na skladovanie energie pomocou skvapalneného vzduchu na svete vo výstavbe energy-storage.news. Škótsky premiér John Swinney to ocenil: „Vznik najväčšieho zariadenia na skladovanie energie pomocou skvapalneného vzduchu na svete v Ayrshire dokazuje, aká je Škótsko cenné pri zabezpečovaní nízkouhlíkovej budúcnosti…“ energy-storage.news. Táto elektráreň (v Hunterstone) poskytne kľúčové úložisko pre veterné elektrárne na mori a pomôže riešiť obmedzenia siete energy-storage.news.
- Highview už od roku 2018 prevádzkuje LAES demonštrátor s výkonom 5 MW / 15 MWh neďaleko Manchestru energy-storage.news. Nové rozšírenie v Škótsku (50 MW na 50 hodín = 2,5 GWh) ukazuje dôveru v životaschopnosť tejto technológie. Highview tiež v roku 2024 získala 300 miliónov libier (s podporou britskej štátnej Infrastructure Bank a ďalších) na výstavbu LAES s kapacitou 300 MWh v Manchestri a na rozbeh väčšej flotily en.wikipedia.org.
- Výhody LAES: Využíva bežne dostupné komponenty (priemyselné zariadenia na skvapalňovanie a expanziu vzduchu) a skvapalnený vzduch má vysokú energetickú hustotu na mechanické skladovanie (oveľa kompaktnejšie ako kaverny CAES, hoci menej husté ako batérie). Dá sa umiestniť takmer kdekoľvek a neobsahuje žiadne exotické materiály. Očakávaná účinnosť je okolo 50–70 % a dokáže dodávať energiu dlhodobo (hodiny až dni) s veľkými nádržami.
- LAES môže tiež produkovať veľmi studený vzduch ako vedľajší produkt, ktorý sa dá využiť na chladenie alebo na zvýšenie účinnosti výroby elektriny (Highview do svojho návrhu integruje niektoré z týchto synergií). Škótsky projekt získal vládnu podporu prostredníctvom nového trhového mechanizmu cap-and-floor pre dlhodobé skladovanie, čo naznačuje, že politika sa začína prispôsobovať podpore takýchto projektovenergy-storage.news.
Výhody (pre CAES aj LAES): Schopnosť dlhodobého ukladania (niekoľko hodín až desiatky hodín), používa lacné pracovné médium (vzduch!), dá sa vybudovať vo veľkom meradle na podporu siete a má dlhú životnosť. Prirodzene poskytujú určitú zotrvačnosť sieti (rotujúce turbíny), čo pomáha stabilite. Neobsahujú toxické materiály ani riziko požiaru.
Obmedzenia: Nižšia celková účinnosť cyklu v porovnaní s elektrochemickými batériami (pokiaľ sa odpadové teplo nevyužije inde). CAES vyžaduje vhodnú geológiu pre jaskyne (hoci nadzemné CAES nádoby existujú pre malé meradlá). LAES vyžaduje manipuláciu s veľmi studenými kvapalinami a pri dlhodobom skladovaní dochádza k určitým stratám odparovaním. Obe technológie sú kapitálovo náročné – dávajú zmysel vo veľkom meradle, ale nie sú také modulárne ako batérie. V roku 2025 sú tieto technológie na prahu komercializácie, pričom projekty spoločností Highview a Hydrostor sú kľúčovými testovacími prípadmi. Ak dosiahnu výkonnostné a nákladové ciele, môžu v neskorých 20. rokoch a neskôr vyplniť cennú medzeru pre hromadné presúvanie energie.
Ilustračný obrázok plánovaného projektu Hydrostor na pokročilé skladovanie energie stlačeným vzduchom s kapacitou 4 GWh v Kalifornii energy-storage.news. Takéto A-CAES elektrárne ukladajú energiu čerpaním vzduchu do podzemných jaskýň a dokážu dodávať energiu 8+ hodín, čím pomáhajú vyrovnávať sieť pri dlhodobých výkyvoch obnoviteľných zdrojov.
Zotrvačníky a iné mechanické úložiská
Zotrvačníky: Tieto zariadenia ukladajú energiu ako kinetickú energiu roztočením ťažkého rotora vysokou rýchlosťou v prostredí s nízkym trením. Dokážu sa nabiť a vybiť v priebehu sekúnd, vďaka čomu sú vynikajúce na kvalitu elektrickej energie a reguláciu frekvencie siete. Moderné zotrvačníky (s kompozitnými rotormi a magnetickými ložiskami) sa už nasadili na podporu siete – napríklad 20 MW zotrvačníková elektráreň (Beacon Power) v New Yorku už roky pomáha stabilizovať frekvenciu. Zotrvačníky majú obmedzenú dobu dodávky energie (zvyčajne sa úplne vybijú za pár minút), takže nie sú určené na dlhodobé skladovanie, ale na krátke výboje a rýchlu odozvu sú výborné. V rokoch 2024–25 pokračuje výskum zotrvačníkov s vyššou kapacitou a dokonca aj integrovaných systémov (napr. zotrvačníky kombinované s batériami na zvládanie rýchlych prechodov). Používajú sa aj v zariadeniach ako dátové centrá na neprerušiteľné napájanie (poskytujú premostenie na niekoľko sekúnd, kým sa naštartujú generátory).
Ďalšie exotické nápady: Inžinieri sú kreatívni – existujú návrhy na ukladanie energie pomocou plávajúcich závaží (využitie hlbokých banských šácht alebo dokonca oceánskych hlbokovodných vakov), ukladanie tepla čerpadlom (využitie tepelných čerpadiel na ukladanie energie ako teplotného rozdielu v materiáloch, následne spätná premena na elektrinu pomocou tepelného motora – oblasť súvisiaca s tepelným skladovaním, o ktorej bude reč ďalej), a systémy zvonových bójí (stlačený vzduch pod bójami na mori). Hoci sú zaujímavé, väčšina z nich zostáva v roku 2025 experimentálna. Hlavnou témou je, že mechanické úložiská využívajú základnú fyziku a často majú na svojej strane dlhú životnosť a škálovateľnosť – vďaka čomu sú kľúčovým doplnkom rýchlo sa rozvíjajúceho sveta batérií.
Tepelné úložiská energie: Teplo ako batéria
Nie všetko skladovanie energie sa týka priamo elektriny – skladovanie tepelnej energie (tepla alebo chladu) je dôležitou stratégiou ako pre elektrické systémy, tak aj pre potreby vykurovania/chladenia. Tepelné zásobníky energie (TES) zahŕňajú zachytávanie energie v zohriatom alebo ochladenom médiu a jej neskoršie využitie. To môže pomôcť vyrovnať spotrebu energie a integrovať obnoviteľné zdroje, najmä tam, kde je dopyt po teple významný (budovy, priemysel).Tavená soľ a vysokoteplotné tepelné zásobníky
Jednou z overených foriem TES je v koncentrovaných solárnych elektrárňach (CSP), ktoré často využívajú tavené soli na ukladanie tepla zo slnka. CSP elektrárne (ako známa Noor v Maroku alebo Ivanpah v Kalifornii) sústreďujú slnečné svetlo pomocou zrkadiel na ohrev kvapaliny (oleja alebo tavených solí) na vysoké teploty (500+ °C). Toto teplo sa môže ukladať v izolovaných nádržiach s tavenou soľou na niekoľko hodín a potom sa využíva na výrobu pary pre turbíny v noci. Skladovanie v tavených soliach je komerčne využívané a poskytuje niekoľko gigawatthodín úložiska v CSP zariadeniach po celom svete, čo umožňuje niektorým solárnym elektrárňam dodávať energiu aj po západe slnka (zvyčajne 6–12 hodín skladovania).
Okrem CSP sa objavujú systémy na elektrické tepelné zásobníky:
- Elektrické tepelné zásobníky energie (ETES): Tieto systémy využívajú prebytočnú elektrinu na ohrev materiálu (napríklad lacné kamene, piesok alebo betón) na vysokú teplotu a neskôr prevádzkujú tepelný motor (ako parný cyklus alebo nový konvertor teplo-na-elektrinu) na spätné získanie elektriny. Spoločnosti ako Siemens Gamesa postavili pilotný ETES v Nemecku, kde zahrievali vulkanické kamene na ~750 °C pomocou odporových špirál, ukladali ~130 MWh tepla a neskôr ho získavali ako parnú energiu. Hoci tento konkrétny pilot skončil, ukázal, že koncept funguje.
- „Pieskové batérie“: V roku 2022 fínsky startup Polar Night Energy zaujal médiá zásobníkom tepla na báze piesku – v podstate veľkým izolovaným silom piesku, ktorý sa ohrieva odporovými prvkami. V rokoch 2023–2024 to rozšírili: piesková batéria s výkonom 1 MW / 100 MWh bola uvedená do prevádzky vo Fínsku polarnightenergy.com, pv-magazine.com. Piesok sa ohrieva na ~500 °C pomocou lacnej obnoviteľnej energie a uložené teplo sa využíva na diaľkové vykurovanie v zime. Piesok je lacný a výborný akumulátor tepla (v dobre izolovanom sile dokáže udržať teplo celé týždne s minimálnymi stratami). Toto nie je určené na výrobu elektriny, ale rieši sezónne skladovanie obnoviteľnej energie tým, že presúva letnú solárnu energiu (ako teplo) na zimný dopyt po vykurovaní. Je to opísané ako „veľmi fínsky nápad“ – uchovávať teplo z mesiacov bez slnka vo forme teplého pieskového bunkra! euronews.com.
Výhody: Tepelné úložiská často využívajú lacné materiály (soli, piesok, voda, kamene) a dajú sa škálovať na veľké kapacity pri relatívne nízkych nákladoch na kWh. Pri poskytovaní tepla môžu byť mimoriadne efektívne (napr. odporové ohrievanie média a následné priame využitie tohto tepla má účinnosť >90 % na vykurovacie účely). Je to kľúčové pre dekarbonizáciu vykurovania: namiesto fosílnych palív môžu obnoviteľné zdroje nabíjať tepelné zásobníky, ktoré potom na požiadanie dodávajú teplo pre priemyselné procesy alebo budovy.
Obmedzenia: Ak je cieľom spätná premena na elektrinu, tepelné cykly sú obmedzené Carnotovou účinnosťou, takže celková účinnosť cyklu môže byť 30–50 %. Preto TES ako súčasť dodávky elektriny dáva zmysel len v prípade veľmi lacnej prebytočnej energie (alebo ak poskytuje výhody kogenerácie, ako je kombinovaná výroba tepla a elektriny). Ale na čisto tepelné využitie je tepelné úložisko veľmi efektívne. Tiež, ak chceme teplo skladovať veľmi dlhé obdobia (sezónne), je potrebná mimoriadne dobrá izolácia alebo termochemické úložisko (využívajúce reverzibilné chemické reakcie na ukladanie tepla).
Fázové prechodové materiály (PCM) a kryogénne chladenie
Ďalší pohľad: fázové prechodové materiály ukladajú energiu, keď sa topia alebo tuhnú pri cieľovej teplote (latentné tepelné úložisko). Napríklad, v niektorých veľkých budovách sa používa skladovanie ľadu: voda sa v noci ochladí na ľad (využitím nočnej lacnej elektriny), potom sa cez deň topí na klimatizáciu, čím sa znižuje špičková spotreba elektriny. Podobne PCM ako rôzne soli, vosky alebo kovy môžu ukladať teplo v špecifických teplotných rozsahoch pre priemyselné využitie alebo dokonca v batériách elektromobilov (na riadenie tepelných záťaží).
Na strane chladu technológie ako kryogénne skladovanie energie prekrývajú to, čo sme opísali ako LAES – v podstate ukladanie energie vo forme veľmi studeného kvapalného vzduchu. Aj tieto možno považovať za tepelné, pretože využívajú absorpciu tepla pri prechode kvapaliny na plyn.
Tepelné úložiská v budovách a priemysle
Stojí za zmienku, že rezidenčné tepelné úložiská sú ticho rozšírené: jednoduché elektrické ohrievače vody sú v podstate tepelné batérie (ohrejú vodu elektrinou, keď je lacná, a skladujú ju na neskoršie použitie). Programy inteligentných sietí čoraz viac využívajú ohrievače vody na pohlcovanie prebytočnej solárnej alebo veternej energie. Niektoré domácnosti v Európe majú tepelné batérie využívajúce materiály ako hydrátované soli, ktoré ukladajú teplo z tepelného čerpadla alebo odporového ohrievača a uvoľňujú ho neskôr.
V priemysle môže vysokoteplotné TES zachytávať odpadové teplo z procesov alebo poskytovať vysokoteplotné teplo na požiadanie z uloženej energie (napr. sklársky a oceliarsky priemysel skúma tepelné tehly alebo skladovanie roztavených kovov na dodávku stabilného tepla z premenlivých obnoviteľných zdrojov).
Všetky tieto tepelné metódy dopĺňajú elektrické úložiská – zatiaľ čo batérie a elektrochemické systémy riešia presun elektrickej energie, tepelné úložiská sa venujú veľkej úlohe dekarbonizácie tepla a vyrovnávaniu energetického systému v ďalšom rozmere. V roku 2025 možno tepelné úložiská nebudú tak medializované, ale sú kľúčovým dielom skladačky, často energeticky efektívnejšie ukladať teplo na vykurovanie než všetko premieňať na elektrinu.
Vodík a Power-to-X: Ukladanie energie v molekulách
Jedným z najdiskutovanejších „alternatívnych“ úložných médií je vodík. Keď máte prebytok obnoviteľnej energie, môžete ju použiť v elektrolýzore na rozklad vody, čím vzniká vodík (proces známy ako Power-to-Hydrogen). Vodíkový plyn sa potom dá uskladniť a neskôr premeniť späť na elektrinu pomocou palivových článkov alebo turbín – alebo ho možno použiť priamo ako palivo, na vykurovanie alebo v priemysle. Vodík je v podstate medzisektorový vektor skladovania energie, ktorý prepája elektrinu, dopravu a priemyselné odvetvia.
Zelený vodík pre sezónne a dlhodobé skladovanie
Zelený vodík (vyrobený elektrolýzou vody pomocou obnoviteľnej energie) zaznamenal v roku 2024 obrovský rozmach:
- Vláda USA spustila program v hodnote 7 miliárd dolárov na vytvorenie Regionálnych centier čistého vodíka, financujúc veľké projekty po celej krajine energy-storage.news. Cieľom je naštartovať vodíkovú infraštruktúru, čiastočne aj na skladovanie obnoviteľnej energie a poskytovanie záložného napájania. Napríklad jeden z centier v Utahu (projekt ACES Delta) bude využívať prebytočnú veternú/solárnu energiu na výrobu vodíka a jeho skladovanie v podzemných soľných kavernách – až do 300 GWh skladovacej kapacity energie vo forme vodíka, čo stačí na sezónne vyrovnávanie energy-storage.news. Podporovaný spoločnosťou Mitsubishi Power a ďalšími, ACES plánuje dodávať vodík do špecializovaných plynových turbín na výrobu elektriny počas vysokej spotreby alebo nízkej produkcie obnoviteľných zdrojov energy-storage.news. Tento projekt, ktorý sa má stať jedným z najväčších zariadení na skladovanie energie na svete, ilustruje potenciál vodíka pre masívne, dlhodobé skladovanie, ktoré žiadna batériová farma nedokáže zabezpečiť.
- Európa je rovnako optimistická: Nemecko má napríklad projekty s energetickými spoločnosťami (LEAG, BASF atď.), ktoré kombinujú obnoviteľnú energiu so skladovaním vodíka energy-storage.news. Vodík vnímajú ako kľúč k vyrovnávaniu siete v horizonte týždňov a mesiacov, nielen hodín. Vlády financujú továrne na elektrolýzory a začínajú plánovať siete vodíkových plynovodov, čím v podstate vytvárajú novú infraštruktúru na skladovanie a distribúciu energie paralelnú k zemnému plynu.
- Citát z odvetvia: „Zelený vodík môže byť použitý pre priemyselné aj energetické účely, vrátane kombinácie s energetickým skladovaním,“ uvádza analýza Solar Media energy-storage.news. Poukazuje na to, že energetické spoločnosti realizujú projekty „kombinujúce batériové úložiská a zelený vodík“ pre kombinovaný efekt krátkodobého a dlhodobého skladovania energy-storage.news.
Ako funguje skladovanie vodíka: Na rozdiel od batérie alebo nádrže, ktorá priamo uchováva energiu, je vodík nosič energie. Elektrinu využijete na výrobu plynu H₂, tento plyn uskladníte (v nádržiach, podzemných kavernách alebo prostredníctvom chemických nosičov ako amoniak), a neskôr energiu získate späť oxidáciou vodíka (spaľovaním v turbíne alebo reakciou v palivovom článku na výrobu elektriny a vody). Celková účinnosť cyklu je pomerne nízka – zvyčajne len ~30–40 %, ak ide o elektrina→H₂→elektrina. Ak sa však vodík využije na iné účely (napríklad pohon vozidiel s palivovými článkami alebo výrobu hnojív), „strata“ nie je úplne zbytočná. A ak máte veľké prebytky obnoviteľnej energie (napríklad veterný mesiac), premena na vodík, ktorý sa dá skladovať celé mesiace, dáva zmysel tam, kde by batérie samovoľne vybíjali alebo by boli neprakticky veľké.
Hlavné míľniky 2024–2025:
- Vlády stanovujú ciele pre kapacitu elektrolyzérov v desiatkach GW. EÚ napríklad chce do roku 2030 dosiahnuť 100 GW elektrolyzérov. Do roku 2025 je vo výstavbe desiatky veľkých projektov elektrolyzérov (v rozsahu 100 MW).
- Vodíkové skladovacie kaverny: Okrem projektu v Utahu sa podobné skladovanie v soľných kavernách plánuje aj v Spojenom kráľovstve a Nemecku. Soľné kaverny sa na skladovanie zemného plynu používajú už desaťročia; teraz môžu skladovať vodík. Každá kaverna môže uchovávať obrovské množstvo H₂ pod tlakom – utahské kaverny (dve z nich) majú cieľ 300 GWh, čo je približne ekvivalent 600 najväčších batériových úložísk na svete.
- Palivové články a turbíny: Na strane konverzie vyvíjajú spoločnosti ako GE a Siemens turbíny, ktoré dokážu spaľovať vodík alebo zmesi vodíka a zemného plynu na výrobu elektriny, a výrobcovia palivových článkov (napríklad Bloom Energy) nasadzujú veľké stacionárne palivové články, ktoré môžu využívať vodík, keď je k dispozícii. Táto technológia zabezpečuje, že keď vodík zo skladovania odoberieme, vieme ho efektívne premeniť späť na elektrinu pre sieť.
Výhody: Prakticky neobmedzená doba skladovania – vodík možno uchovávať v nádrži alebo pod zemou neobmedzene dlho bez samovybíjania. Sezónne skladovanie je veľké plus: solárnu energiu zo leta môžete uložiť na použitie v zime prostredníctvom vodíka (čo batérie ekonomicky vo veľkom rozsahu nedokážu). Vodík je tiež viacúčelový – dá sa použiť na dekarbonizáciu sektorov mimo elektriny (napr. palivo pre nákladné autá, surovina pre priemysel, záloha pre mikrosiete). Navyše, kapacita na ukladanie energie je obrovská; napríklad jedna veľká soľná jaskyňa môže obsahovať dostatok vodíka na výrobu stoviek GWh elektriny – čo je ďaleko viac než akákoľvek dnešná inštalácia batériíenergy-storage.news.
Obmedzenia: Nízka celková účinnosť cyklu, ako bolo spomenuté. Vodík je tiež náročný plyn na manipuláciu – má veľmi nízku hustotu (preto je potrebná kompresia alebo skvapalnenie, čo spotrebúva energiu) a časom môže spôsobovať krehkosť kovov. Infraštruktúra pre vodík (potrubia, kompresory, bezpečnostné systémy) si vyžaduje obrovské investície – podobne ako budovanie nového plynárenského priemyslu od nuly, ale s inou technológiou. Ekonomika je momentálne náročná: náklady na „zelený“ vodík boli vysoké, hoci klesajú s lacnejšími obnoviteľnými zdrojmi a väčším rozsahom. Štúdia Harvardu dokonca varovala, že zelený vodík môže zostať drahší, než sa očakávalo, bez zásadných inovácií news.harvard.edu. Mnohé vlády však zelený vodík dotujú (napr. USA ponúka daňové úľavy na výrobu až do výšky 3 $/kg H₂ v rámci Inflation Reduction Act).
Power-to-X: Niekedy hovoríme power-to-X, aby sme zahrnuli vodík a ďalšie možnosti – napríklad výrobu amoniaku (NH₃) zo zeleného vodíka (amoniak sa ľahšie skladuje a prepravuje, dá sa spaľovať na energiu alebo použiť ako hnojivo), alebo výrobu syntetického metánu, metanolu či iných palív zo zeleného vodíka a zachyteného CO₂. Ide v podstate o uloženú chemickú energiu, ktorá môže nahradiť fosílne palivá. Napríklad zelený amoniak by sa mohol v budúcnosti používať v elektrárňach alebo lodiach – amoniak obsahuje vodík v energeticky hustejšej kvapalnej forme. Takéto konverzie pridávajú zložitosť a energetické straty, ale umožňujú využiť existujúcu infraštruktúru na skladovanie a prepravu palív.
Zhrnutie: vodík vyniká ako médium na skladovanie pre veľmi veľké a dlhodobé aplikácie – je doplnkom k batériám (ktoré zvládajú denné cykly) a iným spôsobom skladovania. V roku 2025 uvidíme prvú veľkokapacitnú integráciu skladovania vodíka do sietí: napríklad projekt ACES v Utahu, ktorý „presahuje dnešné možnosti dlhodobého skladovania“ a mieri na skutočné sezónne skladovanie energy-storage.news. Je to vzrušujúca hranica, v podstate využívame chémiu na „fľaškovanie“ zelenej energie na čas, keď ju najviac potrebujeme.
Mobilné a dopravné skladovanie: Inovácie batérií pre elektromobily a vehicle-to-grid
Skladovanie energie na cestách – v elektrických vozidlách, verejnej doprave a prenosnej elektronike – je obrovskou súčasťou tohto trendu. Do roku 2025 predaj elektrických vozidiel (EV) prudko rastie a každé EV je v podstate veľká batéria na kolesách. To má vlnové efekty na technológie skladovania a dokonca aj na spôsob, akým prevádzkujeme elektrickú sieť:
- Pokroky v batériách pre EV: Diskutovali sme o pevnolátkových a iných chémiách, ktoré sú do veľkej miery poháňané snahou o lepšie batérie pre EV (dlhší dojazd, rýchlejšie nabíjanie). V krátkodobom horizonte, EV v rokoch 2024–2025 profitujú z postupných vylepšení Li-ion: vyššie niklové katódy pre prémiové autá s dlhým dojazdom, zatiaľ čo mnohé modely pre masový trh teraz používajú LFP batérie kvôli úspore nákladov a životnosti. Napríklad Tesla a viacerí čínski výrobcovia automobilov široko prijali LFP v štandardných modeloch s kratším dojazdom. BYD-ov LFP „Blade Battery“ dizajn batériového modulu (tenký, modulárny LFP formát so zlepšenou bezpečnosťou) si naďalej získava uznanie – v roku 2024 BYD dokonca začal dodávať Blade batérie Tesle na použitie v niektorých autách.
- Rýchlejšie nabíjanie: Zavádzajú sa nové materiály anódy (ako kremík-grafitové kompozity), ktoré umožňujú rýchlejšie nabíjanie. Jedným z pozoruhodných produktov je CATL Shenxing rýchlonabíjacia LFP batéria, uvedená na trh v roku 2023, ktorá údajne dokáže pridať 400 km dojazdu za 10 minút nabíjania pv-magazine-usa.com. Cieľom je zmierniť obavy z dojazdu a urobiť nabíjanie EV takmer rovnako rýchle ako tankovanie benzínu. Do roku 2025 sa viaceré modely EV môžu pochváliť nabíjaním pri rýchlostiach 250+ kW (za predpokladu, že nabíjacia stanica to umožňuje), vďaka vylepšenému tepelnému manažmentu a dizajnu batérií.
- Výmenné batérie a iné formáty: V niektorých regiónoch (Čína, India) sa skúma výmena batérií pre elektrické skútre alebo dokonca autá. To si vyžaduje štandardizované dizajny batériových modulov a má to dôsledky pre skladovanie (nabíjanie viacerých batérií mimo vozidla). Je to síce úzky, ale pozoruhodný prístup k „mobilnému skladovaniu“, kde môže byť batéria občas oddelená od vozidla.
Vehicle-to-Grid (V2G) a batérie s druhým životom:
- V2G: Ako sa EV rozširujú, koncept ich využitia ako distribuovanej siete skladovania sa stáva realitou. Mnohé novšie EV a nabíjačky podporujú vehicle-to-grid alebo vehicle-to-home funkcie – čo znamená, že EV môže dodávať energiu späť keď je to potrebné. Napríklad elektrický pickup Ford F-150 Lightning dokáže v prípade výpadku napájať dom niekoľko dní vďaka svojej veľkej batérii. Energetické spoločnosti realizujú pilotné projekty, kde EV pripojené v práci alebo doma môžu reagovať na signály zo siete a vybiť malé množstvo energie na pomoc s vyrovnávaním siete alebo znižovaním špičiek. V roku 2025 niektoré oblasti s vysokou mierou adopcie EV (ako Kalifornia, časti Európy) zdokonaľujú regulácie a technológie pre V2G. Ak by sa to rozšírilo, v podstate by sa milióny áut premenili na obrovskú kolektívnu batériu, ktorú môžu operátori siete využiť – dramaticky zvýšiť efektívnu kapacitu skladovania bez potreby budovania nových dedikovaných batérií. Majitelia by dokonca mohli zarábať predajom energie späť počas špičkových cien.
- Batérie s druhým životom: Keď kapacita batérie elektromobilu po rokoch používania klesne na ~70-80 %, už nemusí postačovať na dojazd, ale stále môže dobre poslúžiť v stacionárnom úložisku (kde hmotnosť/priestor nie sú také kritické). V roku 2024 pribudlo viac projektov, ktoré vyradené batérie z elektromobilov využívajú ako domáce alebo sieťové úložiská. Nissan napríklad použil staré batérie Leaf na veľké stacionárne úložiská, ktoré napájajú pouličné osvetlenie a budovy v Japonsku. Takáto recyklácia oddiali cestu batérie do recyklačného zariadenia a poskytuje nízkonákladové úložisko (keďže batéria bola už zaplatená v prvom živote). Rieši tiež environmentálne otázky tým, že z batérie vyťaží viac hodnoty pred recykláciou. Do roku 2025 trh s batériami s druhým životom rastie, firmy sa zameriavajú na diagnostiku, renováciu a nasadenie použitých batérií do domácich solárnych úložísk alebo priemyselných systémov na vyrovnávanie špičiek.
Prínosy pre sieť a spotrebiteľov: Prepojenie dopravy a úložiska znamená, že energetické úložiská sú dnes všadeprítomné. Majitelia elektromobilov získavajú záložný zdroj energie a prípadne aj príjem cez V2G, zatiaľ čo spoľahlivosť siete sa môže zlepšiť využitím tohto flexibilného zdroja. Navyše, masová výroba batérií pre elektromobily znižuje náklady na všetky batérie (úspory z rozsahu), čo je čiastočne dôvod, prečo stacionárne batérie zlacňujú energy-storage.news. Vládne stimuly, ako daňové úľavy na domáce batériové systémy a dotácie na nákup elektromobilov, ešte viac urýchľujú adopciu.
Výzvy: Zabezpečiť, aby V2G nespôsobovalo príliš rýchle opotrebovanie batérií elektromobilov (inteligentné riadenie môže minimalizovať dodatočné opotrebenie). Koordinácia miliónov vozidiel si tiež vyžaduje robustné komunikačné štandardy a kybernetickú bezpečnosť na bezpečné riadenie tohto roja aktív. Štandardy ako ISO 15118 (pre komunikáciu pri nabíjaní EV) pomáhajú umožniť V2G naprieč výrobcami. Pokiaľ ide o druhý život – variabilita stavu použitých batérií znamená, že systémy musia zvládať moduly s rôznym výkonom a záruky/štandardy sa stále vyvíjajú.
Napriek tomu, do roku 2025, mobilita a úložisko sú dve strany tej istej mince: hranica medzi „batériou elektromobilu“ a „sieťovou batériou“ sa stiera, autá môžu slúžiť ako domáce úložiská energie a energetické spoločnosti považujú flotily elektromobilov za súčasť svojich aktív. Je to vzrušujúci vývoj, ktorý využíva existujúce zdroje na zvýšenie celkovej kapacity úložísk v energetickom systéme.
Hlasy odborníkov a pohľady z odvetvia
Na doplnenie obrazu tu sú postrehy od energetických expertov, výskumníkov a tvorcov politík o stave energetických úložísk v roku 2025:
- Allison Weis, globálna vedúca pre skladovanie v spoločnosti Wood Mackenzie, poznamenala, že rok 2024 bol rekordný a dopyt po skladovaní stále rastie, aby sa „zabezpečili spoľahlivé a stabilné energetické trhy“ pri zvyšovaní podielu obnoviteľných zdrojov woodmac.com. Zdôraznila rozvíjajúce sa trhy, ako je Blízky východ, kde dochádza k nárastu: Saudská Arábia sa vďaka masívnym solárnym a veterným projektom v kombinácii s batériami môže do roku 2025 zaradiť medzi 10 najlepších krajín v oblasti zavádzania skladovania woodmac.com. To ukazuje, že skladovanie nie je len záležitosťou bohatých krajín – ide o globálny trend, ktorý naberá na rýchlosti.
- Robert Piconi (generálny riaditeľ Energy Vault), ako už bolo spomenuté, zdôraznil potenciál nových technológií: „gravitačné skladovanie energie… sľubuje, že zohrá kľúčovú úlohu pri podpore energetickej transformácie a cieľov dekarbonizácie“energy-storage.news. To poukazuje na optimizmus, že alternatívy k lítium-iónovým batériám (ako je gravitačné skladovanie alebo iné) rozšíria možnosti pre čistú energiu.
- Mikhail Nikomarov, odborník na prietokové batérie, komentoval veľký prietokový projekt v Číne a poľutoval, že takýto rozsah je „možný len v Číne“energy-storage.news. Zdôrazňuje realitu: podpora politiky a priemyselná stratégia (ako v Číne) môžu rozhodnúť o prijatí nových, kapitálovo náročných technológií skladovania. Západné trhy možno budú potrebovať podobne odvážne kroky na zavedenie prietokových batérií, CAES atď., nielen lítium.
- Curtis VanWalleghem, generálny riaditeľ Hydrostor, povedal o veľkej investícii: „Táto investícia je ďalším prejavom dôvery v technológiu Hydrostor [A-CAES] a našu schopnosť prinášať projekty na trh… tešíme sa z pokračujúcej podpory našich investorov.“ energy-storage.news. Jeho nadšenie odráža širší prílev kapitálu do startupov zameraných na dlhodobé skladovanie v rokoch 2024–25. Podobne Form Energy získala v roku 2023 viac ako 450 miliónov dolárov na výstavbu svojich železo-vzduchových batérií, pričom medzi investormi je aj Breakthrough Energy Ventures Billa Gatesa. Takáto podpora zo strany vlád a rizikového kapitálu urýchľuje časový harmonogram, kedy sa nové technológie skladovania dostanú na trh.
- Aj vlády sú hlasné. Napríklad, Jennifer Granholm, americká ministerka energetiky, pri príležitosti položenia základného kameňa továrne Form Energy zdôraznila, že viacdňové skladovanie je kľúčové na nahradenie uhlia a plynu, čím sa obnoviteľné zdroje stávajú spoľahlivými počas celého roka energy-storage.news. V Európe komisárka EÚ pre energetiku označila skladovanie za „chýbajúci článok energetickej transformácie“ a presadzuje stanovenie cieľov pre skladovanie energie popri cieľoch pre obnoviteľné zdroje.
- Medzinárodná energetická agentúra (IEA) vo svojich správach zdôrazňuje, že splnenie klimatických cieľov si vyžaduje masívne nasadenie skladovania. IEA uvádza, že hoci v súčasných plánoch dominujú batérie, musíme investovať aj do dlhodobých riešení pre hlbokú dekarbonizáciu. Odhadujú, že samotné USA budú do roku 2050 potrebovať 225–460 GW dlhodobého skladovania pre sieť s nulovými emisiami rff.org, čo je oveľa viac ako súčasné úrovne. To poukazuje na rozsah rastu, ktorý nás čaká – a na príležitosť pre všetky technológie, o ktorých sme hovorili, aby zohrali svoju úlohu.
- Z environmentálneho hľadiska vedci poukazujú na dôležitosť udržateľnosti počas celého životného cyklu. Dr. Annika Wernerman, stratég pre udržateľnosť, to zhrnula stručne: „V jadre energetických riešení je záväzok voči vplyvu na ľudí. Spotrebitelia uprednostňujú produkty, ktoré sú bez konfliktov, udržateľné… Dôvera je kľúčová – ľudia sú ochotní zaplatiť viac firmám, ktoré uprednostňujú udržateľné materiály.“ enerpoly.com. Tento postoj vedie firmy zaoberajúce sa skladovaním k tomu, aby ich batérie boli ekologickejšie – prostredníctvom recyklácie, čistejších chémií (ako sú batérie LFP bez kobaltu alebo organické prietokové batérie) a transparentných dodávateľských reťazcov.
Zhrnuté, odborný konsenzus je, že skladovanie energie už nie je okrajovou záležitosťou – je centrom energetického systému a rok 2025 predstavuje bod zlomu, keď sa nasadzovanie skladovania zrýchľuje a diverzifikuje. Tvorcovia politík vytvárajú trhy a stimuly (od platieb za kapacitu pre skladovanie až po priame povinnosti obstarávania), aby podporili rast skladovania. Jeden príklad: Kalifornia teraz vyžaduje, aby nové solárne projekty zahŕňali skladovanie alebo inú podporu siete, a niekoľko štátov USA a európskych krajín stanovilo ciele pre obstarávanie skladovania pre svoje energetické spoločnosti rff.orgrff.org.
Záver: Výhody, výzvy a cesta vpred
Ako sme videli, krajina skladovania energie v roku 2025 je bohatá a rýchlo sa vyvíjajúca. Každá technológia – od lítiových batérií po gravitačné veže, od nádrží s roztavenou soľou po vodíkové jaskyne – ponúka jedinečné výhody a rieši špecifické potreby:
- Lítium-iónové batérie poskytujú rýchle, flexibilné skladovanie pre domácnosti, autá a siete a ich cena neustále klesá energy-storage.news. Sú chrbtovou kosťou každodenného riadenia obnoviteľnej energie dnes.
- Nové batériové chémie (pevný elektrolyt, sodík-iónové, prietokové batérie atď.) rozširujú možnosti – zameriavajú sa na bezpečnejšie, trvácnejšie alebo lacnejšie riešenia, ktoré majú doplniť a časom odbremeniť dopyt po lítiu. Sľubujú riešiť obmedzenia súčasných Li-ion (riziko požiaru, obmedzené zásoby, náklady pri dlhom skladovaní) v nasledujúcich rokoch.
- Mechanické a tepelné systémy zabezpečujú veľkokapacitné a dlhodobé skladovanie. Prečerpávacie vodné elektrárne zostávajú tichým gigantom, zatiaľ čo nováčikovia ako gravitačné úložisko Energy Vault a skladovanie tekutého vzduchu Highview prinášajú inovácie do starých fyzikálnych princípov a otvárajú možnosti skladovať gigawatthodiny len s betónovými blokmi alebo tekutým vzduchom.
- Vodík a Power-to-X technológie prepájajú elektrinu s palivom a ponúkajú cestu na skladovanie prebytočnej zelenej energie na mesiace a pohon sektorov, ktoré sa ťažko dekarbonizujú. Vodík je stále outsiderom v efektivite cyklu, ale jeho množstvo využití a obrovská skladovacia kapacita mu dávajú kľúčovú úlohu v budúcnosti s nulovými emisiami energy-storage.news.
- Mobilné úložiská v elektromobiloch menia dopravu a dokonca aj spôsob, akým vnímame skladovanie v sieti (keď EV slúžia aj ako aktíva siete). Rast tohto sektora je obrovským motorom technologického pokroku a znižovania nákladov, čo sa prenáša do všetkých oblastí skladovania.
Zvýraznené výhody: Všetky tieto technológie spolu umožňujú čistejší, spoľahlivejší a odolnejší energetický systém. Pomáhajú integrovať obnoviteľné zdroje (koniec starého názoru, že vietor a slnko sú príliš prerušované), znižujú závislosť od fosílnych záložných elektrární, poskytujú záložnú energiu v núdzových situáciách a dokonca znižujú náklady znižovaním špičkových cien elektriny. Strategicky nasadené úložiská prinášajú aj environmentálne výhody – znižujú emisie skleníkových plynov nahradením plynových/naftových generátorov a zlepšujú kvalitu ovzdušia (napr. batériové autobusy a nákladné autá eliminujú naftové splodiny). Ekonomicky boom skladovania vytvára nové odvetvia a pracovné miesta, od batériových gigatovární po továrne na vodíkové elektrolyzéry a ďalšie.
Obmedzenia a výzvy: Napriek pôsobivému pokroku pretrvávajú výzvy. Cena je stále faktorom, najmä pri novších technológiách – mnohé potrebujú ďalšie rozšírenie a učenie, aby sa stali konkurencieschopnými. Politika a dizajn trhu musia dobehnúť: energetické trhy musia odmeňovať skladovanie za celý rozsah služieb, ktoré poskytuje (kapacita, flexibilita, podporné služby). Niektoré regióny stále nemajú jasné regulácie pre veci ako agregácia batérií alebo V2G, čo môže spomaliť prijatie. Obmedzenia v dodávateľskom reťazci pre kritické materiály (lítium, kobalt, vzácne zeminy) by mohli byť problémom, ak sa nezmiernia recykláciou a alternatívnymi chémiami. Okrem toho je kľúčové zabezpečiť udržateľnosť výroby úložísk – minimalizovať environmentálnu stopu ťažby a výroby – aby sa naplnil sľub čistej energie.
Cesta vpred v roku 2025 a neskôr pravdepodobne prinesie:
- Masívne rozširovanie: Svet smeruje k inštalácii stoviek gigawatthodín nových úložísk v najbližších rokoch. Napríklad jedna analýza predpovedala, že globálne nasadenie batérií vzrastie 15-násobne do roku 2030 enerpoly.com. Projekty v sieti sa zväčšujú (v roku 2025 sa stavajú batérie s výkonom niekoľko stoviek MW) a sú rozmanitejšie (vrátane viacerých 8–12 hodinových systémov).
- Hybridné systémy: Kombinovanie technológií na pokrytie rôznych potrieb – napr. hybridné batériové+superkapacitorové systémy pre vysokú energiu aj vysoký výkon hfiepower.com, alebo projekty integrujúce batérie s vodíkom ako je to vidieť v Kalifornii a Nemecku energy-storage.news. Riešenia „všetko vyššie uvedené“ zabezpečia spoľahlivosť (batérie pre rýchlu odozvu, vodík pre výdrž atď.).
- Zameranie na dlhé trvanie: Stále viac sa uznáva, že samotné 4-hodinové batérie nedokážu vyriešiť niekoľkodňové výpadky obnoviteľných zdrojov. Očakávajte významné investície a možno aj prelom v dlhodobom skladovaní (môžeme vidieť železo-vzduchové batérie Form Energy v prevádzke vo veľkom, alebo úspešný projekt prietokovej batérie s výdržou 24+ hodín mimo Číny). Vlády ako Austrália už diskutujú o politikách na špecifickú podporu projektov LDES (dlhodobé skladovanie energie) energy-storage.news.
- Posilnenie postavenia spotrebiteľa: Viac domácností a firiem si osvojí skladovanie – buď priamo (kúpou domácich batérií), alebo nepriamo (cez elektromobily alebo komunitné energetické schémy). Virtuálne elektrárne (siete domácich batérií a elektromobilov riadené softvérom) sa rozširujú, čím dávajú spotrebiteľom úlohu na energetických trhoch a pri reakcii na núdzové situácie.
Revolúcia v skladovaní energie je v plnom prúde a jej dopad pocíti každý – keď vám svetlá zostanú svietiť počas búrky vďaka záložnej batérii, keď vaša cesta do práce bude poháňaná vetrom z predchádzajúcej noci uloženým vo vašom aute, alebo keď bude vzduch vo vašom meste čistejší, pretože špičkové elektrárne boli odstavené. Výzvy zostávajú, ale v roku 2025 je smer jasný: skladovanie je lacnejšie, inteligentnejšie a rozšírenejšie, osvetľuje cestu k energetickej budúcnosti bez uhlíka, kde sa na obnoviteľné zdroje môžeme skutočne spoliehať vždy, keď ich potrebujeme.
Zdroje:
- Wood Mackenzie – „Skladovanie energie: 5 trendov, ktoré treba sledovať v roku 2025“ woodmac.comwoodmac.com
- International Hydropower Association – 2024 World Hydropower Outlook nha2024pshreport.com
- Enerpoly Blog – „Budúcnosť skladovania energie: 7 trendov“ (IEA prognóza 2030) enerpoly.com
- Energy-Storage.news – Rôzne články o technologickom vývoji:
– Ceny lítium-iónových batérií klesli v roku 2024 o 20 % energy-storage.news
– Nové vývojové trendy sodíkovo-iónových batérií od CATL, BYD ess-news.comess-news.com
– Rongke Power dokončuje 700 MWh vanádiovú prietokovú batériu energy-storage.news
– Projekt gravitačného úložiska Energy Vault v Číne energy-storage.news
– Projekty Hydrostor A-CAES a pôžička DOE energy-storage.news (a obrázok energy-storage.news)
– Highview Power 2,5 GWh skladovanie energie v tekutom vzduchu v Škótsku energy-storage.news
– Form Energy pilotná prevádzka železo-vzduchovej batérie energy-storage.news - Tlačová správa Lyten – Vzorky lítium-sírovej batérie triedy A pre Stellantis lyten.comlyten.com
- Electrek – Toyota potvrdzuje plány na batériu s pevným elektrolytom (dojazd 750 míľ) electrek.coelectrek.co
- PV Magazine/ESS News – CATL a BYD o sodíkovo-iónových batériách ess-news.com
- Správa RFF – „Nabíjanie: Stav skladovania v USA“ (potreba dlhodobej akumulácie podľa DOE) rff.org
(Všetky odkazy boli prístupné a informácie overené v rokoch 2024–2025.)
