2025-ös energiatárolási forradalom: áttörést jelentő akkumulátorok, gravitációs rendszerek és hidrogén hajtja a jövőt

Az IEA előrejelzése szerint a globális energiatárolási kapacitásnak 2030-ra el kell érnie az 1 500 GW-ot, ami a jelenlegi szint 15-szöröse, és ennek a bővülésnek a 90%-át az akkumulátorok adják majd.
2024-ben az energiatárolás rekordnövekedést ért el, ami még nagyobb 2025-öt vetít előre a hálózati, lakossági, ipari, mobil és kísérleti alkalmazások terén.
A lítium-ion akkumulátorok ára 2024-ben mintegy 20%-kal csökkent, átlagosan 115 dollár/kWh-ra, az elektromos járművek akkucsomagjai pedig 100 dollár/kWh alá estek.
A globális akkumulátorgyártási kapacitás elérte a 3,1 TWh-t, messze meghaladva a keresletet, és intenzív árversenyt eredményezve a gyártók között.
A Rongke Power befejezte egy 175 MW / 700 MWh kapacitású vanádium-redox áramlásos akkumulátor telepítését Ulanqabban, Kínában, ami a világ legnagyobb áramlásos akkumulátora.
Az Energy Vault egy 25 MW / 100 MWh kapacitású gravitációs tárolórendszert telepített Rudongban, Kínában, ami az első nagyszabású, nem szivattyús vízerőműves gravitációs tároló telepítés.
A Highview Power bejelentett egy 50 MW / 50 órás (2,5 GWh) folyékony levegős energiatároló projektet Hunterstonban, Skóciában, egy szélesebb körű LAES bevezetés részeként.
A Hydrostor Willow Rock CAES projektje Kaliforniában 500 MW / 4 000 MWh kapacitásra tervezett, 200 millió dolláros befektetéssel és 1,76 milliárd dolláros amerikai DOE hitelgaranciával.
Az ACES Delta projekt Utahban akár 300 GWh energiát kíván hidrogén formájában tárolni föld alatti sóbarlangokban, a gázt szél- és napenergiával előállítva.
A CATL 2025-re tervezi második generációs nátrium-ion akkumulátorának bevezetését, 200 Wh/kg feletti célértékkel, míg a BYD már piacra dobta nátrium-ion termékeit, köztük a Cube SIB konténert, amely egységenként 2,3 MWh-t tárol.

Az energiatárolás új korszaka

Az energiatárolás a tisztaenergia-átmenet középpontjában áll, lehetővé téve, hogy a nap- és szélenergia igény szerint szolgáltasson áramot. A 2024-es rekordnövekedés megalapozta a még nagyobb 2025-öt, ahogy az országok felpörgetik az akkumulátorokat és más tárolókat a klímacélok eléréséhez woodmac.com. A Nemzetközi Energiaügynökség előrejelzése szerint a globális tárolókapacitásnak 2030-ra el kell érnie az 1 500 GW-ot, ami 15-szörös növekedést jelent a mai szinthez képest – és ennek 90%-át az akkumulátorok adják majd enerpoly.com. Ezt a növekedést sürgető igények hajtják: a hálózatok kiegyensúlyozása a megújulók térnyerése mellett, tartalék biztosítása szélsőséges időjárás esetén, valamint új elektromos járművek és gyárak folyamatos ellátása. Az otthoni Tesla Powerwalloktól az óriási szivattyús vízerőművekig a tárolási technológiák gyorsan fejlődnek. Feltörekvő piacok, mint Szaúd-Arábia és Latin-Amerika is csatlakoznak a már vezető országokhoz (USA, Kína, Európa) a nagyléptékű tárolótelepítésekben woodmac.com. Röviden, 2025 áttörést hozó évnek ígérkezik az energiatárolási innováció és telepítés terén, hálózati, lakossági, ipari, mobil és kísérleti alkalmazásokban.

Ez a jelentés

minden jelentős energiatárolási formát – kémiai akkumulátorokat, mechanikus rendszereket, hőtárolást és hidrogént – vizsgál, kiemelve a legújabb technológiákat, szakértői meglátásokat, friss áttöréseket, és hogy mindezek mit jelentenek egy tisztább, ellenállóbb energia-jövő szempontjából. A hangvétel közérthető és lebilincselő, így akár alkalmi olvasó, akár energia-rajongó vagy, olvass tovább, hogy megtudd, az új tárolási megoldások hogyan hajtják a világunkat (és azt is, melyek törhetnek ki legközelebb!).

Lítium-ion akkumulátorok: Az uralkodó igásló

A lítium-ion akkumulátorok továbbra is az energiatárolás igáslovai 2025-ben, uralva mindent a telefon-akkumulátoroktól a hálózati méretű tárolófarmokig. A lítium-ion (Li-ion) technológia magas energiasűrűséget és hatékonyságot kínál, így ideális néhány órás tárolási alkalmazásokhoz. Az árak az elmúlt években zuhantak, ami segítette a Li-ion elterjedését: a globális átlagos akkumulátorcsomag-árak körülbelül 20%-kal estek 2024-ben, 115 $/kWh-ra (az elektromos járművek akkucsomagjai még 100 $/kWh alá is bementek) energy-storage.news. Ez a meredek esés – a legnagyobb 2017 óta – a gyártási mérethatékonyságnak, a piaci versenynek és az olcsóbb kémiákra, például az LFP-re (lítium-vas-foszfát) való átállásnak köszönhető energy-storage.news. A lítium-vas-foszfát akkumulátorok, amelyek nem tartalmaznak kobaltot és nikkelt, népszerűvé váltak alacsonyabb áruk és javított biztonságuk miatt, különösen elektromos járművekben és otthoni tárolásban, még ha energiasűrűségük kissé alacsonyabb is, mint a magas nikkel-tartalmú NMC celláké.

A lítium-ion fő trendjei 2024–2025-ben:

Nagyobb és olcsóbb: Óriási beruházások a gigagyárakba (pl. Northvolt Svédországban energy-storage.news) és a kínai akkumulátoróriások jelentősen növelték a kínálatot. A globális akkumulátorgyártó kapacitás (3,1 TWh) már messze meghaladja a keresletet, ami lenyomja az árakat energy-storage.news. Az iparági elemzők intenzív árversenyről számolnak be – „a kisebb gyártók kénytelenek csökkenteni a cellaárakat, hogy piaci részesedésért harcoljanak” – mondja Evelina Stoikou a BloombergNEF-től energy-storage.news.
Biztonság és szabályozás: A nagy nyilvánosságot kapott akkumulátortüzek a biztonságra irányították a figyelmet. Az új szabályozások, mint például az EU Akkumulátor Rendelete (2025-től lép hatályba), biztonságosabb, fenntarthatóbb akkumulátorokat írnak elő enerpoly.com. Ez ösztönzi az innovációkat az akkumulátor-kezelő rendszerekben és a tűzálló tervezésben. Ahogy egy iparági szakértő megjegyezte, „Az akkumulátortüzek elleni biztonság kritikus fókuszponttá vált, jelentősen bonyolítva az engedélyezési folyamatot… az iparág a biztonságosabb akkumulátortechnológiák felé mozdul el” enerpoly.com.
Újrahasznosítás és ellátási lánc: A fenntarthatóság és az ellátásbiztonság érdekében a vállalatok felfuttatják az akkumulátor-újrahasznosítást (pl. Redwood Materials, Li-Cycle), és etikusan beszerzett anyagokat használnak. Az új EU-szabályok az akkumulátorok újrahasznosított tartalmát is előírják enerpoly.com. A lítium, nikkel stb. újrahasznosításával, valamint a ritka kobaltot elkerülő alternatív kémiai összetételek fejlesztésével az iparág célja a költségek és a környezeti hatás csökkentése.
Felhasználási területek: A lítium-ion mindenhol jelen van – a háztartási akkumulátorok (mint a Tesla Powerwall és az LG RESU) lehetővé teszik az otthonok számára a napenergia időbeli eltolását és a vészhelyzeti áramellátást. Kereskedelmi és ipari rendszerek telepítésével csökkentik a csúcsterhelési díjakat. A hálózati méretű akkumulátorfarmok, amelyeket gyakran napelemekkel vagy szélerőművekkel együtt telepítenek, kisimítják a termelést és fedezik az esti csúcsokat. Különösen Kalifornia és Texas több gigawattnyi lítium-ion tárolót telepített a hálózati megbízhatóság növelésére. Ezek az 1–4 órás rendszerek kiválóan alkalmasak gyors válaszadásra és napi ciklusokra, például frekvenciaszabályozásra és csúcsterhelés-csökkentésre. Azonban hosszabb időtartamokra (8+ óra) a lítium-ion kevésbé gazdaságos a költségek növekedése miatt – így más technológiák előtt nyílik meg az út energy-storage.news.

Előnyök: Magas hatékonyság (~90%), gyors válaszidő, rohamosan csökkenő költségek, bizonyított teljesítmény (több ezer ciklus), és sokoldalúság a parányi celláktól a nagy konténerekig enerpoly.com.

Korlátozások: Véges nyersanyagok (lítium stb.) ellátási lánc kockázatokkal, tűz/hőelszabadulás kockázata (amit az LFP kémia és biztonsági rendszerek mérsékelnek), valamint gazdasági korlátok kb. 4–8 órás időtartam felett (ahol az alternatív tárolás olcsóbb lehet) energy-storage.news. Emellett a lítium-ion teljesítménye romolhat extrém hidegben, bár az új kémiai módosítások (például szilícium hozzáadása vagy lítium-titanát anódok használata) és a hibrid csomagok célja ennek javítása.

„A lítium-ion akkumulátorok továbbra is ideálisak rövid távú alkalmazásokhoz (1–4 óra), de a költséghatékonyság csökken hosszabb tárolás esetén, ami lehetőséget teremt alternatív technológiák megjelenésére” – jegyzi meg egy friss iparági elemzés enerpoly.com. Más szóval, a lítium-ion uralma 2025-ben is folytatódik, de a következő generációs akkumulátorok már a színfalak mögött várakoznak, hogy kezeljék a hiányosságait.

A lítiumon túl: áttörések a következő generációs akkumulátorokban

Bár ma a lítium-ion vezet, egy hullámnyi következő generációs akkumulátor-technológia érik be – magasabb energiasűrűséget, hosszabb időtartamot, olcsóbb anyagokat vagy nagyobb biztonságot ígérve. 2024–2025-ben jelentős előrelépés történt ezekben az alternatív kémiákban:

Szilárdtest-akkumulátorok (lítium-fém akkumulátorok)

A szilárdtest-akkumulátorok a lítium-ion cellák folyékony elektrolitját szilárd anyaggal helyettesítik, lehetővé téve a lítium-fém anód használatát. Ez drámaian növelheti az energiasűrűséget (hosszabb hatótávú elektromos járművekhez) és csökkentheti a tűzveszélyt (a szilárd elektrolitok nem gyúlékonyak). Több szereplő is bekerült a hírekbe:

A Toyota „technológiai áttörést” jelentett be, és felgyorsította a szilárdtest-akkumulátor fejlesztését, azzal a céllal, hogy 2027–2028-ra piacra dobja a szilárdtest EV akkumulátorokat electrek.co electrek.co. A Toyota állítása szerint az első szilárdtest-akkumulátoros autójuk 10 perc alatt töltődik fel, és 750 mérföldes (1 200 km) hatótávot biztosít, valamint ~10 perc alatt 80%-os töltöttséget ér el electrek.co. „Néhány éven belül piacra dobjuk a szilárdtest-akkumulátoros EV-ket… egy olyan járművet, amely 10 perc alatt feltölt, és 1 200 km hatótávot ad” – mondta Vikram Gulati, a Toyota vezetője electrek.co. Ugyanakkor a tömeggyártás várhatóan csak 2030-ban indulhat el a gyártási kihívások miatt electrek.co.
A QuantumScape, a Solid Power, a Samsung és mások szintén fejlesztik a szilárdtest-cellákat. A prototípusok ígéretes energiasűrűséget mutatnak (talán 20–50%-kal jobbat, mint a mai lítium-ion), és jó ciklusélettartamot, de a felskálázás nehéz. Szakértői kilátás: A szilárdtest-akkumulátorok „potenciális játékváltók”, de valószínűleg a fogyasztói piacokra csak a 2020-as évek végén lesznek hatással electrek.co.

Előny: Nagyobb energiasűrűség (könnyebb EV-k hosszabb hatótávval), javított biztonság (kisebb tűzveszély), esetleg gyorsabb töltés.
Korlátok: Drága és összetett a tömeggyártás; az olyan anyagokat, mint a dendritálló szilárd elektrolitok, még optimalizálják. A kereskedelmi bevezetés idővonala továbbra is 3–5 év, így 2025 inkább a prototípusokról és pilot gyártósorokról szól, nem a tömeges elterjedésről.

Lítium-kén akkumulátorok

A lítium-kén (Li-S) akkumulátorok ugrást jelentenek az energiatárolásban, mivel a katódhoz ultrakönnyű ként használnak a nehéz fém-oxidok helyett. A kén bőséges, olcsó, és elméletileg sokkal több energiát tud tárolni tömegegységenként – akár kétszeres energiasűrűségű cellákat eredményezve a lítium-ionhoz képest lyten.com. A hátránya a rövid ciklusélettartam volt (a „poliszulfid shuttle” jelenség okozta degradáció miatt). 2024-ben a Li-S nagy előrelépést tett a kereskedelmi forgalmazás felé:

Az amerikai Lyten startup elkezdte szállítani a 6,5 Ah lítium-kén prototípus cellákat autógyártóknak, köztük a Stellantist is, tesztelésre lyten.com. Ezeket az „A-minta” Li-S akkumulátorokat EV-k, drónok, űrkutatási és katonai felhasználásra értékelik lyten.com. A Lyten Li-S technológiája egy saját fejlesztésű 3D grafént használ a kén stabilizálására. A cég állítása szerint celláik elérhetik a 400 Wh/kg energiasűrűséget (nagyjából kétszerese egy tipikus EV akkumulátornak), és meglévő lítium-ion gyártósorokon is előállíthatók lyten.com.
A Lyten akkumulátor-technológiai igazgatója, Celina Mikolajczak, így magyarázza a vonzerőt: „A tömeges villamosítás és a nettó zéró célok eléréséhez nagyobb energiasűrűségű, könnyebb és olcsóbb akkumulátorokra van szükség, amelyeket teljes egészében helyben elérhető, bőséges anyagokból lehet nagy mennyiségben előállítani. Ez a Lyten lítium-kén akkumulátora.” lyten.com Más szóval, a Li-S kiiktathatja a drága fémeket – a kén olcsó és széles körben elérhető, és nincs szükség nikkelre, kobaltra vagy grafitra a Lyten kialakításában lyten.com. Ez várhatóan 65%-kal alacsonyabb szénlábnyomot eredményez, mint a lítium-ion, és enyhíti az ellátási lánc problémáit lyten.com.
Másutt kutatók (pl. a Monash Egyetem Ausztráliában) továbbfejlesztett Li-S prototípusokról számoltak be, sőt, bemutattak ultragyorsan tölthető Li-S cellákat is hosszú távú elektromos teherautókhoz techxplore.com. Olyan cégek, mint az OXIS Energy (már megszűnt) és mások alapozták meg az utat, és most több kezdeményezés is kereskedelmi Li-S-t céloz meg a 2020-as évek közepére/végére.

Előny: Rendkívül magas energiasűrűség (könnyebb akkumulátorok járművekhez vagy repülőgépekhez), alacsony költségű anyagok (kén), és nincs szükség ritka fémekre.
Korlátozások: Történelmileg gyenge ciklusélettartam (bár az új tervek előrelépést ígérnek), és alacsonyabb hatékonyság. A Li-S akkumulátorok térfogati energiasűrűsége is alacsonyabb (több helyet foglalnak), ezért valószínűleg először speciális, nagy energiasűrűséget igénylő területeken (drónok, repülés) jelennek meg, mielőtt az EV akkumulátorokat leváltanák. Várható idővonal: A korai Li-S akkumulátorok korlátozottan jelenhetnek meg a repülőgépiparban vagy a hadiparban 2025–2026-ban lyten.com, szélesebb körű EV felhasználás csak akkor várható, ha a tartóssági problémákat teljesen megoldják.

Nátrium-ion akkumulátorok

A nátrium-ion (Na-ion) akkumulátorok ígéretes alternatívaként jelentek meg bizonyos alkalmazásokban, kihasználva a nátrium alacsony költségét és bőséges elérhetőségét (közönséges sóból) a lítium helyett. Bár a nátrium-ion cellák tömegre vetítve valamivel kevesebb energiát tárolnak, mint a Li-ion, jelentős költség- és biztonsági előnyöket kínálnak, amelyek intenzív fejlesztést indítottak el, különösen Kínában. Legújabb áttörések:

A CATL (Contemporary Amperex Technology Co.), a világ legnagyobb akkumulátorgyártója, 2024 végén bemutatta második generációs nátrium-ion akkumulátorát, amely várhatóan meghaladja a 200 Wh/kg energiasűrűséget (az első generáció ~160 Wh/kg-jához képest) ess-news.com. A CATL vezető tudósa, Dr. Wu Kai szerint az új Na-ion akkumulátor 2025-ben jelenik meg, de a tömeggyártás csak később (várhatóan 2027-re) indul be ess-news.com. Figyelemre méltó, hogy a CATL kifejlesztett egy hibrid akkumulátorcsomagot (“Freevoy” néven), amely nátrium-ion és lítium-ion cellákat kombinál, hogy mindkettő előnyeit kihasználja ess-news.com. Ebben a kialakításban a nátrium-ion kezeli a szélsőséges hideg körülményeket (akár -30 °C-ig is megtartja a töltést) és gyors töltést biztosít, míg a Li-ion magasabb alap energiasűrűséget ad ess-news.com. Ez a hibrid csomag, amelyet EV-khez és plug-in hibridekhez terveztek, több mint 400 km hatótávot és 4C gyorstöltést kínál, a nátrium-ion cellák lehetővé teszik a működést akár -40 °C-os környezetben is ess-news.com.
A BYD, egy másik kínai akkumulátor/EV óriás, 2024-ben bejelentette, hogy nátrium-ion technológiája már annyira csökkentette a költségeket, hogy 2025-re elérheti a lítium-vas-foszfát (LFP) költségszintjét, és hosszú távon akár 70%-kal olcsóbb lehet, mint az LFP ess-news.com. A BYD letette egy 30 GWh kapacitású nátrium akkumulátorgyár alapkövét, és 2024 végén bemutatta, amit a világ első nagy teljesítményű nátrium-ion akkumulátoros energiatároló rendszerének (ESS) nevezett ess-news.com. A BYD „Cube SIB” konténer egységenként 2,3 MWh-t tárol (ez körülbelül fele egy azonos méretű Li-ion konténer energiatartalmának, az alacsonyabb energiasűrűség miatt)ess-news.com. Kínában 2025 harmadik negyedévében kezdik szállítani, kWh-nkénti ára pedig hasonló lesz az LFP akkumulátorokéhoz ess-news.com. A BYD kiemeli a nátrium-ion kiváló hideg időjárási teljesítményét, hosszú ciklusélettartamát és biztonságát (lítium hiányában kisebb a tűzveszély) ess-news.com.
Iparági nézőpont: A CATL vezérigazgatója, Robin Zeng merészen megjósolta, hogy a nátrium-ion akkumulátorok a jövőben akár „a lítium-vas-foszfát akkumulátorok piacának 50%-át is kiválthatják” ess-news.com. Ez azt a bizalmat tükrözi, hogy a Na-ion jelentős részesedést szerezhet az állandó energiatárolásban és a belépő szintű EV-kben, ahol a mérsékelt energiasűrűség is elegendő, de a költség a legfontosabb. Mivel a nátrium olcsó és széles körben elérhető, és a Na-ion cellák áramgyűjtőként alumíniumot (ami olcsóbb, mint a réz) használhatnak, a nyersanyagköltség jelentősen alacsonyabb, mint a Li-ion esetében ess-news.com ess-news.com. Továbbá, a nátrium-ion kémia természetéből adódóan kiváló hidegtűréssel rendelkezik, és szállításkor biztonságosan 0V-ra tölthető, ami egyszerűsíti a logisztikát.

Előny: Alacsony költség és bőséges alapanyagok (nincs lítium, kobalt vagy nikkel), fokozott biztonság (nem gyúlékony elektrolitok, alacsonyabb termikus elszabadulás kockázata), jó teljesítmény hideg éghajlaton, és hosszú ciklusélettartam potenciál. Ideális nagy léptékű állandó energiatároláshoz és megfizethető EV-khez.
Korlátozások: Az alacsonyabb energiasűrűség (~20–30%-kal kevesebb, mint a Li-ion) azt jelenti, hogy ugyanakkora töltéshez nehezebb akkumulátorok szükségesek – ez megfelelő hálózati tároláshoz, városi autóknál kisebb kompromisszum, de kevésbé alkalmas hosszú távú járművekhez, hacsak nem javul. Emellett a Na-ion iparág még csak most kezd felfutni; a globális gyártásnak és ellátási láncoknak néhány évre van szükségük a kiforrottsághoz. Figyeljünk a 2025–2026 közötti pilot bevezetésekre (várhatóan Kína vezet majd), illetve az első Na-ionos eszközökre (esetleg néhány kínai elektromos autó vagy e-bike Na-ionnal már 2025-ben).

Áramlásos akkumulátorok (vanádium, vas és mások)

Az áramlásos akkumulátorok az energiát folyékony elektrolitokat tartalmazó tartályokban tárolják, amelyeket egy cellakötegen pumpálnak keresztül töltés vagy kisütés során. Az energia (tartály mérete) és a teljesítmény (cellaköteg mérete) szétválasztható, így kiválóan alkalmasak hosszú távú tárolásra (8+ óra) hosszú ciklusélettartammal. A legelterjedtebb típus a vanádium redox áramlásos akkumulátor (VRFB), és 2024-ben mérföldkőhöz érkezett: a világ legnagyobb áramlásos akkumulátorrendszerét Kínában fejezték be energy-storage.news.

Kína rekorddöntő projektje: A Rongke Power befejezett egy 175 MW / 700 MWh vanádium áramlásos akkumulátor telepítést Ulanqabban (Wushi), Kínában – jelenleg ez a világ legnagyobb áramlásos akkumulátora energy-storage.news. Ez a hatalmas, 4 órás üzemidejű rendszer hálózati stabilitást, csúcsterhelés-csökkentést és megújuló energia integrációt biztosít a helyi hálózat számára energy-storage.news. Az iparági szakértők kiemelték a jelentőségét: „A 700 MWh egy nagy akkumulátor – technológiától függetlenül. Sajnos ilyen méretű áramlásos akkumulátorok csak Kínában valósulnak meg,” mondta Mikhail Nikomarov, az áramlásos akkumulátor szektor veteránja energy-storage.news. Valóban, Kína agresszíven támogatja a vanádium áramlásos projekteket; a Rongke Power korábban egy 100 MW / 400 MWh VRFB-t is épített Dalianban (2022-ben helyezték üzembe) energy-storage.news. Ezek a projektek megmutatják, hogy az áramlásos akkumulátorok akár több száz MWh-ra is skálázhatók, és képesek hosszú távú energiatárolásra (LDES), valamint olyan feladatok ellátására, mint például a black start képesség a hálózat számára (ahogy azt Dalianban is bemutatták) energy-storage.news.
Áramlásos akkumulátor előnyei: Általában több tízezerszer is ciklizálhatók minimális degradációval, így 20+ éves élettartamot kínálnak. Az elektrolitok (vanádium savas oldatban VRFB-k esetén, vagy más kémiai anyagok, mint vas, cink-bróm, vagy szerves vegyületek az újabb áramlásos tervekben) normál működés során nem fogynak el, és nincs tűzveszély. Ez egyszerűbb karbantartást és nagyon magas biztonságot eredményez.
Legújabb fejlesztések: Kínán kívül olyan cégek, mint az ESS Inc (USA) vas-alapú áramlásos akkumulátorokat fejlesztenek, míg mások cink-alapú áramlásos rendszereket kutatnak. Ausztráliában és Európában szerényebb projektek valósultak meg (több MWh méretben). Kihívást jelent a magasabb kezdeti költség – „az áramlásos akkumulátorok tőkeigénye még mindig sokkal magasabb, mint a ma piacot uraló lítium-ioné” energy-storage.news. Ugyanakkor hosszabb időtartamokra (8–12 óra vagy több) az áramlásos rendszerek költséghatékonnyá válhatnak tárolt kWh-ra vetítve, mivel a tartályok bővítése olcsóbb, mint több Li-ion csomag egymásra helyezése. Azok a kormányok és közművek, amelyek többórás tárolásban érdekeltek éjszakai vagy többnapos megújuló energia áthidalására, most áramlásos akkumulátor pilotokat finanszíroznak ígéretes LDES megoldásként.

Előny: Kiváló tartósság (nincs kapacitásvesztés több ezer ciklus után sem), alapvetően biztonságos (nincs tűzveszély, teljesen lemerítve sem károsodik), könnyen bővíthető energiatárolás (csak nagyobb tartály kell több órához), és bőségesen elérhető anyagokat használ (különösen vas vagy szerves áramlásos akkumulátorok esetén). Ideális hosszú távú helyhez kötött tárolásra (8 órától akár napokig) és gyakori ciklizálásra hosszú élettartammal.
Korlátok: Alacsony energiasűrűség (csak helyhez kötött használatra alkalmas – a folyadéktartályok nehezek és nagyok), rövid időtartam esetén magasabb kezdeti költség kWh-ra vetítve a Li-ionhoz képest, és a legtöbb kémia gondos kezelést igényel a maró vagy mérgező elektrolitok miatt (a vanádium elektrolit savas, a cink-bróm veszélyes brómot tartalmaz, stb.). Emellett az áramlásos akkumulátorok általában alacsonyabb körfolyamat-hatékonysággal működnek (~65–85% típustól függően) a Li-ion ~90%-ához képest. 2025-ben az áramlásos akkumulátorok egy szűk, de növekvő szegmens, Kína vezeti a bevezetést. További hatékonyság- és költségjavulás várható; új kémiai megoldások (mint a szerves áramlásos akkumulátorok környezetbarát molekulákkal vagy hibrid áramlásos-kondenzátoros rendszerek) fejlesztés alatt állnak, hogy szélesebb körben elterjedhessenek.

Egyéb feltörekvő akkumulátorok (cink, vas-levegő, stb.)

A fentieken túl több „joker” akkumulátortechnológia is fejlesztés vagy korai demonstráció alatt áll:

Cink-alapú akkumulátorok: A cink olcsó és biztonságos. A cink-bróm áramlásos cellákon kívül léteznek statikus cink akkumulátorok, mint például a cink-ion (vízbázisú elektrolittal) és a cink-levegő akkumulátorok (amelyek a cink levegővel történő oxidációjával termelnek áramot). A kanadai Zinc8 és más cégek dolgoztak cink-levegő tároláson hálózati felhasználásra (több órás vagy akár több napos tárolásra alkalmas), de a fejlődés lassú volt, és a Zinc8 pénzügyi nehézségekkel küzdött 2023–2024-ben. Egy másik vállalat, az Eos Energy Enterprises, cink hibrid katódos akkumulátorokat (vizes cink akkumulátor) telepít 3–6 órás tárolásra; azonban gyártási problémákkal szembesült. A cink akkumulátorok általában alacsony költséggel és nem gyúlékony tulajdonsággal büszkélkedhetnek, de előfordulhat dendritképződés vagy hatékonyságvesztés. 2025-ben várhatóan javulnak a cinkes megoldások (adalékanyagokkal és jobb membránokkal), amelyek sikeres felskálázás esetén olcsóbb alternatívát kínálhatnak a Li-ion számára helyhez kötött energiatárolásban.
Vas-levegő akkumulátorok: Egy újszerű „rozsda akkumulátor”, amelyet az amerikai Form Energy startup fejlesztett ki, nagy figyelmet kapott, mint 100 órás üzemidejű hálózati megoldás. A vas-levegő akkumulátorok úgy tárolják az energiát, hogy vaspelleteket rozsdásítanak (töltés közben), majd később eltávolítják a rozsdát (kisütéskor), lényegében egy szabályozott oxidáció-redukciós ciklusban energy-storage.news. A reakció lassú, de hihetetlenül olcsó – a vas bőségesen elérhető, és az akkumulátor több napos energiát tud biztosítani alacsony költséggel, bár alacsony hatásfokkal (~50–60%) és lassú válaszidővel. 2024 augusztusában a Form Energy megkezdte első hálózati pilot projektjét: egy 1,5 MW / 1500 MWh (100 órás) vas-levegő rendszert a Great River Energy-vel Minnesotában energy-storage.news. A projekt 2025 végén indul, és több éven át értékelik majd energy-storage.news. A Form további nagyobb rendszereket is tervez, például egy 8,5 MW / 8 500 MWh-s telepítést Maine államban, amelyet az amerikai DOE támogat energy-storage.news. Ezek a vas-levegő akkumulátorok sok órán át töltődnek, amikor többlet megújuló energia áll rendelkezésre (pl. szeles napokon), majd szükség esetén folyamatosan akár 4+ napig is képesek kisütni. A Form Energy vezérigazgatója, Mateo Jaramillo szerint ez lehetővé teszi, hogy a megújulók bázistermelőként működjenek: „lehetővé teszi, hogy a megújuló energia ‘bázistermelőként’ szolgáljon a hálózatban”, mivel lefedi a hosszú szél- vagy napszüneteket energy-storage.news. A Great River Energy menedzsere, Cole Funseth hozzátette: „Reméljük, hogy ez a pilot projekt segít vezető szerepet betölteni a többnapos energiatárolásban és a jövőbeni bővítésben.” energy-storage.news
- Előny: Rendkívül hosszú üzemidő, rendkívül alacsony költséggel, rozsda felhasználásával – a vas-levegő akkumulátorok nagyon hosszú tárolás esetén a lítium-ionos akkuk költségtöredékébe kerülhetnek, biztonságos, bőséges anyagokból. Ideális vészhelyzeti tartaléknak és szezonális tárolásra, nem csak napi ciklusokra.
- Korlátok: Alacsony ciklushatékonyság (az energia kb. felét elveszti az átalakítás során), nagyon nagy helyigény (mivel az energiasűrűség alacsony), és lassú felfutás – nem alkalmas gyors válaszidejű igényekre. Kiegészítője, nem helyettesítője a gyors akkumulátoroknak. 2025-ben ez a technológia még pilot fázisban van, de ha sikeres lesz, megoldhatja a legnehezebb kihívást: a többnapos megbízhatóságot kizárólag megújulókkal.
Szuperkondenzátorok és ultrakondenzátorok: Nem kifejezetten akkumulátorok, de érdemes megemlíteni – az ultrakondenzátorok (elektromos kettősréteg-kondenzátorok és újonnan megjelenő grafén szuperkondenzátorok) elektrosztatikusan tárolják az energiát. Másodpercek alatt feltölthetők és kisüthetők, rendkívül nagy teljesítmény leadására képesek, és több mint egymillió ciklust kibírnak. A kompromisszum a kis energiasűrűség tömegre vetítve. 2025-ben az ultrakondenzátorokat speciális területeken használják: regeneratív fékrendszerekben, rövid idejű hálózati stabilizátorokként, valamint kritikus létesítmények tartalék áramforrásaként. Folyamatos kutatás zajlik a hibrid akkumulátor-kondenzátor rendszerek terén, amelyek a két technológia kombinálásával egyszerre kínálhatnak nagy energiasűrűséget és nagy teljesítményt hfiepower.com. Például néhány elektromos jármű kis szuperkondenzátorokat használ az akkumulátorok mellett a gyors gyorsítás és fékezés energiájának kezelésére. Az új szén nanomaterialok (mint a grafén) fokozatosan javítják a kondenzátorok energiasűrűségét. Bár nem tömeges energiatárolási megoldás, a szuperkondenzátorok fontos kiegészítő tárolóeszközök a nagyon rövid távú (másodpercek-percek) áthidalásra, és védik az akkumulátorokat a nagy terhelésű áramlökésektől.

Mechanikai energiatárolás: gravitáció, víz és levegő

Miközben az akkumulátoroké a reflektorfény, a mechanikai energiatárolási módszerek csendben biztosítják a hosszú távú tárolás gerincét. Valójában a világ energiatároló kapacitásának legnagyobb részét ma mechanikai rendszerek adják, élükön a szivattyús vízerőművekkel. Ezek a technikák gyakran egyszerű fizikai elveket – gravitációt, nyomást vagy mozgást – használnak fel, hogy hatalmas mennyiségű energiát tároljanak nagy léptékben.

Szivattyús vízerőműves tárolás – Az óriási „vízakkumulátor”

A szivattyús vízerőműves energiatárolás (PSH) a legrégebbi és messze a legnagyobb kapacitású energiatárolási technológia világszerte. Úgy működik, hogy amikor felesleges áram áll rendelkezésre, vizet pumpálnak fel egy felső tározóba, majd szükség esetén leengedik azt turbinákon keresztül, így termelve áramot. 2023-ban a globális szivattyús vízerőművi kapacitás elérte a 179 GW-ot több száz erőműben nha2024pshreport.com – ez teszi ki a Föld összes energiatároló kapacitásának túlnyomó többségét. Összehasonlításképp: az összes akkumulátoros tároló csak néhány tíz GW (bár gyorsan növekszik).

Legújabb fejlemények:

az érdeklődés újraéledt

2023-ban 6,5 GW új szivattyús energiatározó

nha2024pshreport.com

2050-re több mint 420 GW

nha2024pshreport.com

67 új szivattyús energiatározó projektet javasoltak

nha2024pshreport.com

Kína agresszíven bővíti a szivattyús energiatározást – a világ legnagyobb szivattyús energiatározója Fengningben (Hebei, Kína) nemrégiben kezdte meg működését, 3,6 GW kapacitással. Kína célja, hogy 2027-re 80 GW szivattyús energiatárolást érjen el, miközben hatalmas mennyiségű megújuló energiát integrál hydropower.org.
Az új tervezési megközelítések közé tartoznak a zárt rendszerű megoldások (folyóktól független tározók) a környezeti hatás minimalizálása érdekében, az föld alatti szivattyús energiatározás (elhagyott bányák vagy kőfejtők alsó tározóként való használata), sőt, óceánalapú rendszerek is (tengervíz szivattyúzása sziklafalba épített tározókba vagy a mélytengeri nyomás kihasználása). Egy különleges példa: kutatók vizsgálják a „szivattyús energiatározás dobozban” koncepcióját, amely nehéz folyadékokat vagy tömegeket használ függőleges aknákban, ahol a földrajzi adottságok kedvezőek.

Előnyök: Hatalmas kapacitás – az erőművek gigawattóráktól akár TWh-ig képesek energiát tárolni (pl. egy nagy szivattyús energiatározó létesítmény 6–20+ órán át képes teljes kapacitáson működni). Hosszú élettartam (50+ év), magas hatásfok (~70–85%), és gyors reagálás a hálózati igényekre. Lényeges, hogy a szivattyús energiatározás megbízható, hosszú távú tárolást és hálózati stabilitási szolgáltatásokat (tehetetlenség, frekvenciaszabályozás) nyújt, amelyeket az akkumulátorok önmagukban nem tudnak könnyen nagy léptékben biztosítani. Ez egy bevált technológia, jól ismert gazdasági mutatókkal.

Korlátok: Földrajzi adottságoktól függ – megfelelő szintkülönbségre és víz rendelkezésre állására van szükség. Környezetvédelmi aggályok merülhetnek fel a tározók miatti területelárasztás és a folyó-ökoszisztémák megváltoztatása miatt, ami megnehezítheti az új projektek engedélyezését. Magas kezdeti költségek és hosszú építési idők is akadályt jelentenek (egy szivattyús energiatározó létesítmény lényegében egy nagy infrastrukturális beruházás). Emellett, bár kiváló többórás tárolásra, a szivattyús energiatározás nem túl moduláris vagy rugalmas elhelyezkedés szempontjából. E kihívások ellenére a szivattyús energiatározás továbbra is a „nemzeti hálózatok nagy akkumulátora”, és sok ország újra felfedezi, ahogy a 100%-ban megújuló energia felé haladnak. Például az amerikai energiaügyi minisztérium becslése szerint jelentős növekedésre van szükség a szivattyús energiatározásban; az USA-ban jelenleg ~22,9 GW van rff.org, és a jövőbeni megbízhatósági igények kielégítéséhez ennél is többre lesz szükség.

Gravitációs energiatárolás – Hatalmas súlyok emelése és leengedése

Ha a szivattyús víztározás a víz emelését jelenti, akkor a gravitációs energiatárolás a szilárd tömegek emelésének koncepciója az energia tárolására. Az elmúlt években több innovatív vállalat is foglalkozott ezzel, lényegében egy „mechanikus akkumulátort” hozva létre nehéz súlyok felemelésével, majd leengedésével az energia kinyeréséhez. 2024–2025 fordulópontot jelentett, mivel az első teljes léptékű gravitációs tárolórendszerek üzembe álltak:

Az Energy Vault, egy svájci–amerikai startup, 25 MW / 100 MWh kapacitású gravitációs tárolórendszert épített Rudongban, Kínában – ez az első ilyen nagyságrendű rendszer energy-storage.news. Ez a rendszer, az EVx, 35 tonnás kompozit blokkokat emel fel egy magas, épülethez hasonló szerkezetbe töltéskor, majd leengedi őket, generátorokat hajtva, hogy leadja az energiát. 2024 májusára befejezte az üzembe helyezést energy-storage.news. Ez az első ilyen méretű, nem szivattyús víztározós gravitációs rendszer, amely bizonyítja, hogy a koncepció működhet hálózati szinten is energy-storage.news. Az Energy Vault vezérigazgatója, Robert Piconi kiemelte az eredményt: „Ez a tesztelés bizonyítja, hogy a gravitációs energiatárolási technológia kulcsszerepet játszhat az energiaátmenet és Kína, a világ legnagyobb energiatárolási piacának dekarbonizációs céljainak támogatásában.” energy-storage.news
- A kínai projekt helyi partnerekkel, licenc alapján épült, és továbbiak is készülnek – egy nyolc projektből álló, összesen 3,7 GWh kapacitású fejlesztési sorozat van tervben Kínában energy-storage.news. Az Energy Vault olyan közművekkel is együttműködik, mint az Enel, hogy egy 18 MW/36 MWh-s rendszert telepítsen Texasban, amely Észak-Amerika első gravitációs akkumulátora lenne enelgreenpower.com , ess-news.com.

több tucat hatalmas súlyt

oda-vissza hatásfok

Egyéb gravitációs koncepciók: Egy másik cég, a Gravitricity (Egyesült Királyság), elhagyott bányatárnákat tesztelt nehéz súlyok felfüggesztésére. 2021-ben egy 250 kW-os bemutatót tartottak, amely során egy 50 tonnás súlyt engedtek le egy bányatárnában. A jövőbeli tervek több MW-os rendszerekre irányulnak meglévő bányainfrastruktúra felhasználásával – okos újrahasznosítási megközelítés. Léteznek továbbá sínalapú gravitációs tárolás koncepciók is (vonatok nehéz vasúti kocsikat húznak fel dombra tárolás céljából, mint néhány prototípus Nevada sivatagában), bár ezek kísérleti stádiumban vannak.

Előnyök: Olcsó anyagokat használ (betonblokkok, acél, kavics stb.), potenciálisan hosszú élettartamú (csak motorok és daruk – minimális elhasználódás az idő múlásával), és nagy teljesítményre skálázható. Nincs szükség üzemanyagra vagy elektrokémiai korlátokra, és bárhol elhelyezhető, ahol masszív szerkezetet vagy aknát lehet építeni. Emellett nagyon környezetbarát a nagy gátakhoz képest – nincs víz- vagy ökoszisztéma-hatás, csak fizikai alapterület.

Korlátok: Kisebb energiasűrűség, mint az akkumulátoroknál – a gravitációs rendszereknek magas szerkezetekre vagy mély aknákra és sok nehéz blokkra van szükségük jelentős energia tárolásához, így az alapterület MWh-nként nagy. Az egyedi szerkezetek építési költsége magas lehet (bár az Energy Vault igyekszik moduláris terveket alkalmazni). A közösségi elfogadottság is problémás lehet (képzeljünk el egy 20 emeletes beton súlytoronyt a látképen). A gravitációs tárolás még korai szakaszban van, és bár ígéretes, még bizonyítania kell, hogy hosszú távon költséghatékony és megbízható tud lenni. 2025-re a technológia még fejlődik, de egyértelműen halad előre a valós telepítésekkel.

Az Energy Vault első kereskedelmi gravitációs tárolórendszere (25 MW/100 MWh) Rudongban, Kínában, hatalmas blokkokat emel és enged le egy toronyban az energia tárolásához energy-storage.news. Ez a 20 emeletes szerkezet a világ első nagyszabású, nem vízerőműves gravitációs tároló telepítése.

Sűrített levegős és folyékony levegős energiatárolás – Energia tárolása légnyomásban

A sűrített gázban történő energiatárolás egy másik bevált ötlet, amely most új innovációkat él meg. A sűrített levegős energiatároló (CAES) erőművek az 1970-es évek óta léteznek (két nagy erőmű Németországban és Alabamában csúcsidőn kívüli árammal sűríti a levegőt föld alatti üregekbe, majd gázzal elégetve termelnek áramot csúcsidőben). A modern megközelítések azonban célja, hogy a CAES zöldebb és hatékonyabb legyen, akár fosszilis tüzelőanyagok nélkül is:

Fejlett Adiabatikus Sűrített Levegős Energiatárolás (A-CAES): A CAES új generációja a levegő sűrítése során keletkező hőt is megőrzi, majd az expanzió során újrahasznosítja, így nincs szükség földgáz égetésére. A kanadai Hydrostor ezen a területen élen jár. 2025 elején a Hydrostor 200 millió dolláros befektetést szerzett A-CAES projektek fejlesztésére Észak-Amerikában és Ausztráliában energy-storage.news. Emellett feltételes 1,76 milliárd dolláros hitelgaranciát kapott az amerikai DOE-től egy hatalmas kaliforniai projekthezenergy-storage.news. A Hydrostor tervezett „Willow Rock” CAES projektje Kaliforniában 500 MW / 4 000 MWh (8 óra) kapacitású, ahol egy sóbarlangban tárolják a sűrített levegőt energy-storage.news. Továbbá van egy 200 MW / 1 600 MWh-s projektjük Ausztráliában (Broken Hill, „Silver City”), amelynek építése 2025-ben indulhat energy-storage.news.
- Így működik az A-CAES: Az elektromos áram kompresszorokat hajt, amelyek összesűrítik a levegőt, de ahelyett, hogy a hőt elvezetnék (mint a hagyományos CAES esetén), azt eltárolják (például a Hydrostor víz- és hőcserélő rendszerrel, nyomás alatt lévő vízkörben fogja meg a hőt) energy-storage.news. A sűrített levegőt általában egy lezárt föld alatti üregben tárolják. Kisütéskor a tárolt hőt visszajuttatják a levegőhöz (újra felmelegítik), miközben az meghajtja a turbinagenerátort. A hő újrahasznosításával az A-CAES 60–70%-os hatásfokot is elérhet, ami jóval jobb, mint a régebbi CAES ~40–50%-os, hőveszteséggel járó hatásfoka energy-storage.news. Ha megújuló árammal működik, szén-dioxidot sem bocsát ki.
- Szakértői idézet: „A sűrített levegős energiatárolás úgy tölt, hogy levegőt présel egy üregbe, majd kisütéskor azt egy fűtőrendszeren és turbinán vezeti át… A [hagyományos] CAES esetén az energia kevesebb mint 50%-a nyerhető vissza, mert a hő elvész. Az A-CAES ezt a hőt eltárolja, így javítja a hatásfokot,” magyarázza egy Energy-Storage.news elemzés energy-storage.news.
Folyékony levegős energiatárolás (LAES): A levegő nagy nyomású sűrítése helyett a levegőt cseppfolyósíthatjuk azáltal, hogy -196 °C-ra lehűtjük. A folyékony levegőt (többnyire folyékony nitrogént) szigetelt tartályokban tárolják. Az energiatermeléshez a folyadékot átszivattyúzzák és visszagőzölik gázzá, amely egy turbinán keresztül tágul. Az Egyesült Királyságban működő Highview Power úttörője ennek a technológiának. 2024 októberében a Highview bejelentett egy 2,5 GWh-s LAES projektet Skóciában, amelyet a világ legnagyobb folyékony levegős energiatároló üzemeként tartanak számon fejlesztés alatt energy-storage.news. Skócia első minisztere, John Swinney így méltatta: „A világ legnagyobb folyékony levegős energiatároló létesítményének létrehozása Ayrshire-ben jól mutatja, mennyire értékes Skócia a szén-dioxid-mentes jövő megvalósításában…” energy-storage.news. Ez az üzem (Hunterstonban) kulcsfontosságú tárolókapacitást biztosít az offshore szélenergia számára, és segít megoldani a hálózati korlátokat energy-storage.news.
- A Highview már 2018 óta üzemeltet egy 5 MW / 15 MWh LAES demonstrátort Manchester közelében energy-storage.news. Az új skóciai bővítés (50 MW 50 órán át = 2,5 GWh) a technológia életképességébe vetett bizalmat mutatja. A Highview 2024-ben 300 millió fontot is gyűjtött (az Egyesült Királyság kormányának Infrastruktúra Bankja és mások támogatásával), hogy Manchesterben egy 300 MWh-s LAES-t építsen, és elindítsa ezt a nagyobb flottát en.wikipedia.org.
- A LAES előnyei: Közönségesen elérhető alkatrészeket használ (ipari levegőcseppfolyósító és expanziós gépeket), és a folyékony levegő energiasűrűsége magas a mechanikus tárolók között (sokkal kompaktabb, mint egy CAES barlang, bár kevésbé sűrű, mint az akkumulátorok). Szinte bárhol telepíthető, és nem igényel egzotikus anyagokat. A várható hatásfok 50–70% körüli, és hosszú időtartamokat (órákat vagy napokat) is képes kiszolgálni nagy tartályokkal.
- A LAES melléktermékként nagyon hideg levegőt is képes előállítani, amelyet hűtésre vagy a villamosenergia-termelés hatékonyságának növelésére lehet felhasználni (a Highview terve integrálja ezeket a szinergiákat). A skóciai projekt kormányzati támogatást kapott egy új, hosszú távú tárolásra vonatkozó cap-and-floor piaci mechanizmuson keresztül, ami azt mutatja, hogy a szabályozás is támogatja az ilyen projekteketenergy-storage.news.

Előnyök (mind a CAES, mind a LAES esetén): Hosszú időtartamú tárolásra képesek (több órától akár több tucat óráig), olcsó munkaközeget használnak (levegő!), nagy léptékben is megépíthetők a hálózat támogatására, és hosszú élettartamúak. Ezenkívül természetüknél fogva némi tehetetlenséget is biztosítanak a hálózatnak (forgó turbinák), ami segíti a stabilitást. Nem tartalmaznak mérgező anyagokat, és nincs tűzveszély.

Korlátozások: Alacsonyabb ciklushatékonyság, mint az elektrokémiai akkumulátoroknál (hacsak a hulladékhőt máshol nem hasznosítják). A CAES megfelelő geológiát igényel a barlangokhoz (bár kis léptékben léteznek felszíni CAES-tartályok is). A LAES nagyon hideg folyadékok kezelését igényli, és hosszú távú tárolásnál némi elpárolgási veszteséggel jár. Mindkettő tőkeigényes – nagy léptékben van értelme, de nem olyan modulárisak, mint az akkumulátorok. 2025-ben ezek a technológiák a kereskedelmi forgalomba hozatal küszöbén állnak, a Highview és a Hydrostor projektjei kulcsfontosságú tesztesetek. Ha teljesítik a teljesítmény- és költségcélokat, értékes rést tölthetnek be a tömeges energiatárolás területén a 2020-as évek végén és azon túl.

A Hydrostor tervezett 4 GWh-s fejlett sűrített levegős energiatároló projektjének koncepcióképe Kaliforniában energy-storage.news. Az ilyen A-CAES erőművek a levegőt föld alatti barlangokba pumpálva tárolják az energiát, és 8+ órányi áramot tudnak biztosítani, segítve a hálózat kiegyensúlyozását a hosszabb megújuló ingadozások idején.

Lendkerekek és egyéb mechanikus tárolás

Lendkerekek: Ezek az eszközök kinetikus energiaként tárolják az energiát egy nagy tömegű rotor nagy sebességű forgatásával, alacsony súrlódású környezetben. Másodpercek alatt képesek töltődni és kisütni, így kiválóak teljesítményminőség és hálózati frekvenciaszabályozás céljára. A modern lendkerekeket (kompozit rotorokkal és mágneses csapágyakkal) már alkalmazzák hálózati támogatásra – például egy 20 MW-os lendkerék-erőmű (Beacon Power) New Yorkban évek óta segíti a frekvencia stabilizálását. A lendkerekek energiatárolási ideje korlátozott (általában néhány perc alatt teljesen kisülnek), így nem alkalmasak hosszú távú tárolásra, de rövid, gyors válaszidejű alkalmazásokban kiválóak. 2024–25-ben folytatódik a kutatás nagyobb kapacitású lendkerekek és integrált rendszerek (pl. lendkerekek akkumulátorokkal kombinálva a gyors tranziens kezelésére) irányába. Adatközpontokban is használják szünetmentes áramellátásra (néhány másodpercig áthidaló energiát biztosítanak, amíg a generátorok beindulnak).

Egyéb különleges ötletek: A mérnökök kreatívak – léteznek javaslatok lebegő súlyos tárolásra (mély bányatárnák vagy akár óceáni mélyvízi zsákok használatával), hőszivattyús hőtárolásra (hőszivattyúval energiát tárolni hőmérséklet-különbségként anyagokban, majd hőmotorral visszaalakítani villamos energiává – ez a terület kapcsolódik a következőként tárgyalt hőtároláshoz), és harangbója rendszerekre (óceáni sűrített levegő bóják alatt). Bár érdekesek, 2025-ben ezek többsége még kísérleti fázisban van. Az általános tanulság, hogy a mechanikus tárolás alapvető fizikai elveket használ ki, és gyakran hosszú élettartamú és nagy léptékű – így kulcsfontosságú kiegészítője a gyorsan fejlődő akkumulátoros világnak.

Hőtárolás: a hő mint akkumulátor

Nem minden energiatárolás kapcsolódik közvetlenül az elektromossághoz – a hőenergia (meleg vagy hideg) tárolása fontos stratégia mind az elektromos rendszerek, mind a fűtési/hűtési igények szempontjából. A hőenergia-tárolás (TES) során az energiát egy felmelegített vagy lehűtött közegben raktározzák el, majd később használják fel. Ez segíthet kiegyenlíteni az energiafelhasználást és integrálni a megújulókat, különösen ott, ahol jelentős a hőigény (épületek, ipar).

Olvadt só és magas hőmérsékletű hőtárolás

A TES egyik bevált formája a koncentrált napenergia (CSP) erőművekben, ahol gyakran olvadt sókat használnak a napból származó hő tárolására. A CSP erőművek (mint a híres Noor Marokkóban vagy Ivanpah Kaliforniában) tükrökkel fókuszálják a napfényt, hogy egy folyadékot (olajat vagy olvadt sót) magas hőmérsékletre (500+ °C) melegítsenek. Ezt a hőt szigetelt olvadt só tartályokban órákig lehet tárolni, majd éjszaka gőzt termelnek vele a turbinák számára. Az olvadt só tárolás kereskedelmi forgalomban használt, és világszerte több gigawattóra tárolókapacitást biztosít CSP létesítményekben, lehetővé téve, hogy egyes naperőművek napnyugta után is áramot szolgáltassanak (jellemzően 6–12 óra tárolás).

A CSP-n túl elektromos hőtároló rendszerek is megjelennek:

Elektromos hőenergia-tárolás (ETES): Ezek a rendszerek a felesleges villamos energiát használják fel egy anyag (például olcsó kövek, homok vagy beton) magas hőmérsékletre történő felmelegítésére, majd később egy hőmotorral (például gőzciklus vagy új típusú hő-villamos átalakító) visszanyerik az elektromosságot. Olyan cégek, mint a Siemens Gamesa, Németországban építettek egy kísérleti ETES-t, ahol vulkanikus köveket melegítettek ~750 °C-ra ellenálláshuzalokkal, ~130 MWh hőt tárolva, amit később gőzenergiaként hasznosítottak. Bár ez a konkrét kísérlet már lezárult, a koncepció működőképességét igazolta.
„Homok akkumulátorok”: 2022-ben egy finn startup, a Polar Night Energy nagy figyelmet kapott egy homokalapú hőtárolóval – lényegében egy nagy, szigetelt homoksiló, amelyet ellenállásfűtéssel melegítenek fel. 2023–2024-ben ezt tovább bővítették: egy 1 MW / 100 MWh homok akkumulátort helyeztek üzembe Finnországban polarnightenergy.com, pv-magazine.com. A homokot ~500 °C-ra melegítik olcsó megújuló energiával, a tárolt hőt pedig távfűtésre használják télen. A homok olcsó és kiváló hőtároló közeg (egy jól szigetelt silóban akár hetekig is megtartja a hőt minimális veszteséggel). Ez nem elektromos áram előállítására szolgál, hanem a szezonális megújuló energiatárolást oldja meg azzal, hogy a nyári napenergiát (hő formájában) a téli fűtési igényekhez tolja át. Ezt „nagyon finn dolognak” nevezik – a napfénymentes hónapok melegét egy meleg homokbunkerben tárolják! euronews.com.

Előnyök: A hőtárolás gyakran olcsó anyagokat (sók, homok, víz, kövek) használ, és nagy kapacitásra is méretezhető viszonylag alacsony kWh-költséggel. Hő biztosítására rendkívül hatékony lehet (pl. egy közeg ellenállásos fűtése, majd a hő közvetlen felhasználása fűtési célokra >90% hatékonyságú lehet). Kulcsfontosságú a fűtés dekarbonizálásában: fosszilis tüzelőanyagok helyett megújulókkal lehet feltölteni a hőtárolókat, amelyek aztán ipari folyamatokat vagy épületfűtést látnak el igény szerint.

Korlátok: Ha a cél az árammá való visszaalakítás, a hőciklusokat a Carnot-hatékonyság korlátozza, így az összesített oda-vissza hatékonyság 30–50% lehet. Ezért a TES csak akkor éri meg az áramellátás részeként, ha nagyon olcsó többletáram áll rendelkezésre (vagy ha kapcsolt hő- és villamosenergia-termelési előnyöket nyújt). Tiszta hőcélokra viszont a hőtárolás rendkívül hatékony. Nagyon hosszú távú (szezonális) hőtároláshoz pedig rendkívül jó szigetelés vagy termokémiai tárolás szükséges (visszafordítható kémiai reakciók segítségével).

Fázisváltó anyagok (PCM-ek) és kriogén hűtés

Másik megközelítés: fázisváltó anyagok akkor tárolnak energiát, amikor adott hőmérsékleten megolvadnak vagy megfagynak (látens hőtárolás). Például néhány nagyobb épületben jégakkumulációt használnak: éjszaka (csúcsidőn kívüli árammal) vizet jéggé hűtenek, majd nappal azt olvasztják el légkondicionáláshoz, így csökkentve a csúcsidei áramfogyasztást. Hasonlóan, különféle sók, viaszok vagy fémek PCM-ként adott hőmérséklet-tartományban tárolhatnak hőt ipari célokra vagy akár elektromos járművek akkumulátoraiban (a hőterhelés kezelésére).

A hideg oldalon olyan technológiák, mint a kriogén energiatárolás átfednek az általunk LAES-ként leírtakkal – lényegében energia tárolása nagyon hideg folyékony levegő formájában. Ezeket is tekinthetjük hőalapúnak, mivel a folyadék gáz halmazállapotúvá válásakor bekövetkező hőelnyelésen alapulnak.

Hőtárolás épületekben és iparban

Érdemes megjegyezni, hogy a lakossági hőtárolás csendben elterjedt: az egyszerű elektromos vízmelegítők gyakorlatilag hőakkumulátorok (olcsó árammal melegítik a vizet, majd eltárolják, amíg szükség van rá). Az okos hálózati programok egyre gyakrabban használják a vízmelegítőket a felesleges nap- vagy szélenergia elnyelésére. Néhány európai otthonban hőakkumulátorokat használnak, például sóhidrátokat, amelyek hőszivattyú vagy ellenállásos fűtés által tárolják a hőt, majd később leadják.

Az iparban a magas hőmérsékletű TES képes a folyamatokból származó hulladékhőt befogni, vagy igény szerint magas hőmérsékletű hőt biztosítani a tárolt energiából (pl. az üveg- és acélipar vizsgálja a hőtároló téglákat vagy olvadtfém-tárolást, hogy egyenletes hőt biztosítson a változó megújuló energiaforrásokból).

Mindezek a hőalapú módszerek kiegészítik az elektromos tárolást – míg az akkumulátorok és elektrokémiai rendszerek az elektromos energia áthelyezését kezelik, a hőtárolás a fűtés dekarbonizálásának nagy feladatát oldja meg, és egy másik dimenzióban puffereli az energiarendszert. 2025-ben a hőtárolás talán nem kap annyi figyelmet, de létfontosságú része a kirakósnak, gyakran energiahatékonyabb a hőt hőként tárolni fűtési igényekre, mint mindent árammá alakítani.

Hidrogén és Power-to-X: Energia tárolása molekulákban

Az egyik legtöbbet emlegetett „alternatív” energiatárolási mód a hidrogén. Amikor többlet megújuló energiád van, elektrolizálóval vizet bonthatsz, így hidrogént állítasz elő (ez az eljárás a Power-to-Hydrogen néven ismert). A hidrogéngázt ezután tárolni lehet, majd üzemanyagcellák vagy turbinák segítségével vissza lehet alakítani villamos energiává – vagy közvetlenül is felhasználható üzemanyagként, fűtésre vagy ipari célokra. A hidrogén lényegében egy szektorokon átívelő energiatárolási vektor, amely összeköti a villamosenergia-, közlekedési és ipari szektorokat.

Zöld hidrogén szezonális és hosszú távú tárolásra

A zöld hidrogén (amelyet vízbontással, megújuló energiával állítanak elő) 2024-ben hatalmas lendületet kapott:

Az Egyesült Államok kormánya 7 milliárd dolláros programot indított Regionális Tiszta Hidrogén Központok létrehozására, országszerte nagy projekteket finanszírozva energy-storage.news. A cél a hidrogén-infrastruktúra beindítása, részben a megújuló energia tárolására és tartalék áram biztosítására. Például egy utahi központ (az ACES Delta projekt) a felesleges szél- és napenergiát hidrogén előállítására és föld alatti sókavernákban történő tárolására használja – akár 300 GWh energiatárolás hidrogén formájában, ami elegendő szezonális áthidalásra energy-storage.news. A Mitsubishi Power és mások által támogatott ACES a hidrogént speciális gázturbinákba táplálja majd, hogy áramot termeljen nagy igény vagy alacsony megújuló termelés idején energy-storage.news. Ez a projekt, amely a világ egyik legnagyobb energiatároló létesítménye lesz, jól mutatja a hidrogénben rejlő lehetőséget a hatalmas, hosszú távú tárolásra, amire egyetlen akkumulátoros telep sem képes.
Európa is hasonlóan optimista: Németországban például olyan projektek indultak közműcégekkel (LEAG, BASF stb.), amelyek a megújuló energiát hidrogéntárolással kombinálják energy-storage.news. Ők a hidrogént kulcsfontosságúnak tartják a hálózat hetekig-hónapokig tartó kiegyenlítésében, nem csak órákban mérve. A kormányok elektrolizálógyárakat finanszíroznak, és elkezdték tervezni a hidrogénvezeték-hálózatokat is, gyakorlatilag egy új energiatárolási és -szállítási infrastruktúrát hozva létre a földgázéval párhuzamosan.
Ipari idézet: „A zöld hidrogén mind ipari, mind energetikai felhasználási esetekben alkalmazható, beleértve az energiatárolással való kombinációt is,” jegyzi meg egy Solar Media elemzés energy-storage.news. Kiemeli, hogy az energetikai vállalatok olyan projekteket valósítanak meg, amelyek „az akkumulátoros tárolást és a zöld hidrogént kombinálják”, ezzel rövid és hosszú távú tárolási megoldást kínálva energy-storage.news.

A hidrogéntárolás működése: Ellentétben egy akkumulátorral vagy tartállyal, amely közvetlenül tárolja az energiát, a hidrogén egy energiahordozó. Elektromos áramot fektetünk be H₂ gáz előállításához, ezt a gázt tároljuk (tartályokban, föld alatti üregekben vagy kémiai hordozókon, például ammónián keresztül), majd később az energiát a hidrogén oxidációjával (turbina égetésével vagy üzemanyagcellában történő reakcióval, amely elektromosságot és vizet termel) nyerjük vissza. A teljes ciklus hatékonysága viszonylag alacsony – jellemzően csak ~30–40%, ha az áram→H₂→áram útvonalat nézzük. Azonban, ha a hidrogént más célokra használják (például üzemanyagcellás járművek hajtására vagy műtrágya előállítására), a „veszteség” nem feltétlenül elpazarolt energia. És ha nagy mennyiségű megújuló energiából származó többlet áll rendelkezésre (például egy szeles hónapban), a hidrogénné alakítás, amely hónapokig tárolható, ésszerű lehetőség, amikor az akkumulátorok önkisülnek vagy túl nagyok lennének.

Főbb mérföldkövek 2024–2025-ben:

A kormányok több tíz GW elektrolizátor kapacitásra tűznek ki célokat. Az EU például 2030-ra 100 GW elektrolizátort szeretne. 2025-re tucatnyi nagy elektrolizátor projekt (100 MW nagyságrendben) van építés alatt.
Hidrogéntároló üregek: Az utahi projekten túl hasonló sókavernás tárolást terveznek az Egyesült Királyságban és Németországban is. A sókavernákat évtizedek óta használják földgáz tárolására; most hidrogén tárolására is alkalmasak. Egy-egy üreg hatalmas mennyiségű H₂-t képes nyomás alatt tárolni – az utahi üregek (kettő van belőlük) célja 300 GWh, ami nagyjából 600 darab, a világ legnagyobb akkumulátorcsomagjának felel meg.
Üzemanyagcellák és turbinák: Az átalakítás oldalán olyan cégek, mint a GE és a Siemens fejlesztettek ki turbinákat, amelyek képesek hidrogént vagy hidrogén-földgáz keveréket égetni áramtermelés céljából, és üzemanyagcella-gyártók (mint a Bloom Energy) nagy, helyhez kötött üzemanyagcellákat telepítenek, amelyek hidrogént tudnak használni, amikor az elérhető. Ez a technológia biztosítja, hogy amikor hidrogént veszünk ki a tárolóból, hatékonyan vissza tudjuk alakítani azt árammá a hálózat számára.

Előnyök: Gyakorlatilag korlátlan tárolási idő – a hidrogén egy tartályban vagy föld alatt határozatlan ideig tárolható önkisülés nélkül. Szezonális tárolás a nagy előny: a nyári napenergiát hidrogénen keresztül el lehet raktározni, hogy télen használjuk fel (amit az akkumulátorok gazdaságosan nem tudnak nagy léptékben megoldani). A hidrogén ráadásul többcélú – az elektromos áramon túl más szektorok dekarbonizálására is használható (pl. teherautók üzemanyaga, ipari alapanyag, mikrohálózatok tartaléka). Emellett az energiatároló kapacitás óriási; például egyetlen nagy sóbarlangban elég hidrogén tárolható több száz GWh villamos energia előállításához – messze meghaladva bármely mai akkumulátoros telepítéstenergy-storage.news.

Korlátok: Alacsony körfolyamat-hatékonyság, ahogy említettük. A hidrogén kezelése is kihívást jelent – nagyon alacsony a sűrűsége (ezért sűríteni vagy cseppfolyósítani kell, ami energiát igényel), és idővel ridegítheti a fémeket. A hidrogén-infrastruktúra (vezetékek, kompresszorok, biztonsági rendszerek) hatalmas beruházást igényel – gyakorlatilag egy új gázipar kiépítését, de részben eltérő technológiával. A gazdaságosság jelenleg nehéz: a „zöld” hidrogén költségei magasak voltak, bár csökkennek az olcsóbb megújulókkal és a méretgazdaságossággal. Egy Harvard-tanulmány még arra is figyelmeztetett, hogy a zöld hidrogén drágább maradhat a vártnál jelentős innováció nélkül news.harvard.edu. De sok kormány támogatja a zöld hidrogént (pl. az USA akár 3 dollár/kg H₂ termelési adókedvezményt kínál az Inflációcsökkentő Törvényben).

Power-to-X: Néha a power-to-X kifejezést használjuk a hidrogénre és azon túl – például ammónia (NH₃) előállítására zöld hidrogénből (az ammónia könnyebben tárolható és szállítható, elégethető energiatermelésre vagy felhasználható műtrágyaként), vagy szintetikus metán, metanol vagy más üzemanyagok előállítására zöld hidrogénből és befogott CO₂-ből. Ezek lényegében tárolt kémiai energiaforrások, amelyek helyettesíthetik a fosszilis tüzelőanyagokat. Például a zöld ammóniát a jövőben erőművekben vagy hajókon is használhatják – az ammónia hidrogént tartalmaz, sűrűbb folyékony formában. Az ilyen átalakítások további összetettséget és energiaveszteséget jelentenek, de lehetővé teszik a meglévő üzemanyag-infrastruktúra kihasználását tárolásra és szállításra.

Összefoglalva, a hidrogén kiemelkedik, mint a nagyon nagy és hosszú távú alkalmazások tárolóközege – kiegészítve az akkumulátorokat (amelyek a napi ciklusokat kezelik) és más tárolási módokat. 2025-ben látjuk az első nagyléptékű hidrogéntárolás integrációját a hálózatokban: pl. az ACES projekt Utahban, amely „túlmutat a jelenlegi hosszú távú tárolási megoldásokon”, valódi szezonális tárolást célozva energy-storage.news. Ez egy izgalmas új terület, lényegében a kémiát használjuk arra, hogy a zöld energiát akkorra palackozzuk be, amikor a legnagyobb szükség van rá.

Mobil és közlekedési tárolás: EV akkumulátor-innovációk és jármű-hálózat integráció

Az energiatárolás mozgásban – elektromos járművekben, tömegközlekedésben és hordozható elektronikában – a trend egyik fő mozgatórugója. 2025-re az elektromos járművek (EV) eladásai szárnyalnak, és minden EV lényegében egy nagy akkumulátor kerekeken. Ez hullámzó hatással van a tárolási technológiára és még arra is, hogyan működtetjük a hálózatot:

EV akkumulátor fejlesztések: Már beszéltünk a szilárdtest- és más kémiai megoldásokról, amelyeket nagyrészt a jobb EV akkumulátorok (nagyobb hatótáv, gyorsabb töltés) iránti igény hajt. Rövid távon, 2024–2025-ben az EV-k fokozatos lítium-ion fejlesztésekből profitálnak: a prémium, nagy hatótávú autókban magasabb nikkel tartalmú katódokat használnak, míg sok tömegpiaci modell most már LFP akkumulátorokat alkalmaz a költséghatékonyság és élettartam miatt. Például a Tesla és több kínai autógyártó is széles körben alkalmazza az LFP-t a standard hatótávú autókban. A BYD LFP „Blade Battery” akkumulátorcsomagja (egy vékony, moduláris LFP formátum, javított biztonsággal) továbbra is elismerést kap – 2024-ben a BYD még a Teslának is elkezdte szállítani a Blade akkumulátorokat bizonyos autókhoz.
Gyorsabb töltés: Új anód anyagokat (például szilícium-grafit kompozitokat) vezetnek be a gyorsabb töltési sebesség érdekében. Egy figyelemre méltó termék a CATL Shenxing gyors-töltésű LFP akkumulátora, amelyet 2023-ban mutattak be, és állítólag 400 km hatótávot képes hozzáadni 10 perc töltéssel pv-magazine-usa.com. A cél a hatótáv miatti aggodalom enyhítése és az EV töltés majdnem olyan gyorssá tétele, mint egy benzines tankolás. 2025-re több EV modell is 250+ kW töltési sebességgel büszkélkedhet (feltéve, hogy a töltőállomás képes ezt biztosítani), köszönhetően a fejlett akkumulátor hőmenedzsmentnek és tervezésnek.
Akkumulátorcsere és egyéb formátumok: Egyes régiókban (Kína, India) az elektromos robogók vagy akár autók akkumulátor-cseréjét is vizsgálják. Ezek szabványosított akkumulátorcsomagokat igényelnek, és tárolási szempontból is jelentősek (sok akkumulátor töltése járművön kívül). Ez egy rétegpiaci, de figyelemre méltó megközelítés a „mobil tárolásra”, ahol az akkumulátor időnként leválasztható a járműről.

Jármű-hálózat (V2G) és második életű akkumulátorok:

V2G: Ahogy az EV-k elterjednek, egyre inkább valósággá válik az a koncepció, hogy ezeket elosztott tárolóhálózatként használjuk. Sok újabb EV és töltő támogatja a jármű-hálózat vagy jármű-otthon funkciót – vagyis az EV vissza tud táplálni áramot, amikor szükséges. Például a Ford F-150 Lightning elektromos pickup nagy akkumulátorával napokig képes áramot adni egy háznak áramszünet esetén. A közműszolgáltatók olyan pilotokat futtatnak, ahol a munkahelyen vagy otthon töltött EV-k képesek reagálni a hálózati jelekre, és kis mennyiségű áramot visszatáplálni a hálózatba, ezzel segítve az egyensúlyozást vagy a csúcsidőszakok csökkentését. 2025-ben néhány, magas EV-arányú területen (például Kaliforniában, Európa egyes részein) finomítják a V2G-re vonatkozó szabályozást és technológiát. Ha széles körben elterjed, ez gyakorlatilag milliónyi autót alakít át egy hatalmas, kollektív akkumulátorrá, amelyhez a hálózatüzemeltetők hozzáférhetnek – drasztikusan növelve a tényleges tárolókapacitást anélkül, hogy új, dedikált akkumulátorokat kellene építeni. A tulajdonosok akár pénzt is kereshetnek azzal, hogy csúcsidőben visszaadják az energiát.
Második életű akkumulátorok: Amikor egy elektromos autó akkumulátorának kapacitása évek használata után ~70-80%-ra csökken, lehet, hogy már nem elegendő a vezetési hatótávhoz, de álló helyzetű tárolásra (ahol a súly/tér kevésbé kritikus) még tökéletesen megfelelhet. 2024-ben egyre több projekt hasznosította újra a leselejtezett EV-akkumulátorokat otthoni vagy hálózati tárolóegységekben. A Nissan például régi Leaf akkumulátorokat használt fel nagy méretű álló tárolókhoz, amelyek utcai lámpákat és épületeket látnak el árammal Japánban. Ez az újrahasznosítás késlelteti az akkumulátor útját a feldolgozóba, és olcsó tárolást biztosít (mivel az akkumulátor első életében már kifizették). Emellett környezetvédelmi szempontból is előnyös, hiszen újraértéket nyer az akkumulátor újrahasznosítás előtt. 2025-re a második életű akkumulátorok piaca növekszik, a vállalatok a diagnosztikára, felújításra és a használt akkumulátorcsomagok napelemes otthoni tárolóba vagy ipari csúcsterhelés-csökkentő rendszerekbe történő beépítésére koncentrálnak.

Előnyök a hálózat és a fogyasztók számára: A közlekedés és a tárolás összefonódása révén az energiatárolás ma már mindenütt jelen van. Az EV-tulajdonosok vészhelyzeti áramellátást kapnak, sőt akár bevételhez is juthatnak a V2G révén, miközben a hálózat megbízhatósága is javulhat e rugalmas erőforrás kiaknázásával. Ráadásul az EV-akkumulátorok tömeggyártása csökkenti az összes akkumulátor árát (méretgazdaságosság), ezért is lesznek olcsóbbak az álló akkumulátorok energy-storage.news. Az állami ösztönzők, például az otthoni akkumulátorrendszerek adókedvezményei és az EV-vásárlási támogatások tovább gyorsítják az elterjedést.

Kihívások: Biztosítani kell, hogy a V2G ne koptassa túl gyorsan az EV-akkumulátorokat (okos vezérlés minimalizálhatja a többlet elhasználódást). Emellett több millió jármű összehangolása robusztus kommunikációs szabványokat és kiberbiztonságot igényel, hogy ezt az eszközrajot biztonságosan lehessen kezelni. Az olyan szabványok, mint az ISO 15118 (EV-töltési kommunikációhoz), segítenek abban, hogy a V2G következetesen működjön a gyártók között. Ami a második életű felhasználást illeti – a használt akkumulátorok eltérő állapota miatt a rendszereknek kezelniük kell a vegyes teljesítményű modulokat, a garanciák és szabványok pedig még fejlődnek.

Ennek ellenére 2025-re a mobilitás és a tárolás ugyanannak az éremnek a két oldala: az „EV-akkumulátor” és a „hálózati akkumulátor” közötti határ elmosódik, az autók akár otthoni energiatárolóként is szolgálhatnak, a közművek pedig az EV-flottákat saját eszközállományuk részeként kezelhetik. Ez egy izgalmas fejlemény, amely a meglévő erőforrásokat használja ki az energiarendszer teljes tárolókapacitásának növelésére.

Szakértői vélemények és iparági nézőpontok

A teljes kép érdekében íme néhány energiaipari szakértő, kutató és döntéshozó véleménye az energiatárolás 2025-ös helyzetéről:

Allison Weis, a Wood Mackenzie globális energiatárolási vezetője megjegyezte, hogy 2024 rekorddöntő év volt, és a tárolási igény folyamatosan növekszik, hogy „biztosítsa a megbízható és stabil villamosenergia-piacokat”, ahogy egyre több megújuló energiát integrálunk woodmac.com. Kiemelte a feltörekvő piacokat, például a Közel-Keletet, ahol felgyorsult a fejlődés: Szaúd-Arábia várhatóan 2025-re bekerül a tárolási kapacitásban vezető tíz ország közé, köszönhetően a hatalmas napelemes és szélerőműves terveknek, amelyeket akkumulátorokkal párosítanak woodmac.com. Ez azt mutatja, hogy a tárolás már nem csak a gazdag országok játéka – globális méretűvé válik, méghozzá gyorsan.
Robert Piconi (az Energy Vault vezérigazgatója), ahogy említettük, hangsúlyozta az új technológiák ígéretét: „a gravitációs energiatárolás… kulcsszerepet ígér az energiaátmenet és a dekarbonizációs célok támogatásában”energy-storage.news. Ez azt az optimizmust tükrözi, hogy a lítium-ion alternatívái (mint a gravitációs vagy más megoldások) bővíteni fogják a tiszta energia eszköztárát.
Mikhail Nikomarov, az áramlásos akkumulátorok szakértője, Kína nagy áramlásos projektjéről nyilatkozott, sajnálkozva, hogy ilyen lépték „csak Kínában történik”energy-storage.news. Rámutat egy valóságra: a szakpolitikai támogatás és az iparstratégia (mint Kínában) döntő lehet az újabb, tőkeigényes tárolási technológiák elterjedésében. A nyugati piacoknak is hasonlóan merész lépésekre lehet szükségük az áramlásos, CAES stb. technológiák bevezetéséhez, nem csak a lítiumhoz.
Curtis VanWalleghem, a Hydrostor vezérigazgatója, egy jelentős befektetés kapcsán így nyilatkozott: „Ez a befektetés újabb bizalmi szavazat a Hydrostor [A-CAES] technológiája és a projektjeink piacra viteli képessége iránt… izgatottak vagyunk a befektetőink folyamatos támogatása miatt.” energy-storage.news. Lelkesedése tükrözi a hosszú távú energiatárolási startupokba 2024–25-ben beáramló tőke általános növekedését. Hasonlóképpen, a Form Energy több mint 450 millió dollárt gyűjtött 2023-ban vas-levegő akkumulátorainak fejlesztésére, olyan befektetőkkel, mint Bill Gates Breakthrough Energy Ventures alapja. Az ilyen kormányzati és kockázati tőke támogatás felgyorsítja az újszerű tárolási megoldások kereskedelmi bevezetésének ütemét.
A kormányok is hangot adnak véleményüknek. Például Jennifer Granholm, az USA energiaügyi minisztere a Form Energy gyárának alapkőletételén kiemelte, hogy a többnapos energiatárolás kulcsfontosságú a szén és a gáz kiváltásához, így a megújulók egész évben megbízhatóvá válnak energy-storage.news. Európában az EU energiaügyi biztosa a tárolást nevezte az „energiaátmenet hiányzó láncszemének”, és az energiatárolási célok megfogalmazását szorgalmazza a megújuló célok mellett.
A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) jelentéseiben hangsúlyozza, hogy a klímacélok eléréséhez a tárolási kapacitások robbanásszerű bővítésére van szükség. Az IEA megjegyzi, hogy bár jelenleg az akkumulátorok dominálnak a tervekben, hosszú távú megoldásokba is be kell fektetni a mély dekarbonizáció érdekében. Előrejelzésük szerint csak az USA-nak 225–460 GW hosszú távú tárolásra lehet szüksége 2050-re a nettó zéró hálózat eléréséhez rff.org, ami messze meghaladja a jelenlegi szintet. Ez rávilágít a növekedés előttünk álló mértékére – és arra a lehetőségre, hogy az összes tárgyalt technológia szerepet kaphat.
A környezeti oldalon a kutatók kiemelik az életciklus-szintű fenntarthatóság fontosságát. Dr. Annika Wernerman, fenntarthatósági stratéga tömören fogalmazott: „Az energiarendszerek középpontjában az emberi hatás iránti elkötelezettség áll. A fogyasztókat a konfliktusmentes, fenntartható termékek vonzzák… A bizalom kulcsfontosságú – az emberek többet fizetnek azoknak a cégeknek, amelyek előnyben részesítik a fenntartható anyagokat.” enerpoly.com. Ez a szemlélet arra ösztönzi a tárolócégeket, hogy zöldebb akkumulátorokat fejlesszenek – újrahasznosítással, tisztább kémiai összetételekkel (például kobaltmentes LFP vagy szerves áramlásos akkumulátorok), és átlátható ellátási láncokkal.

Összefoglalva, a szakértői konszenzus szerint az energiatárolás már nem réspiac – központi szerepet tölt be az energiarendszerben, és 2025 fordulópontot jelent, amikor a tárolási beruházások felgyorsulnak és diverzifikálódnak. A döntéshozók piacokat és ösztönzőket alakítanak ki (az üzemeltetői kapacitásdíjaktól a közvetlen beszerzési kötelezettségekig), hogy elősegítsék a tárolás növekedését. Egy példa: Kalifornia mostantól előírja, hogy az új napelemes projektekhez tárolót vagy más hálózati támogatást kell társítani, és több amerikai állam, illetve európai ország is tárolási beszerzési célokat tűzött ki a közművek számára rff.org rff.org.

Következtetés: Előnyök, kihívások és a további út

Amint láttuk, az energiatárolás 2025-ös helyzete gazdag és gyorsan fejlődik. Minden technológia – a lítium akkumulátoroktól a gravitációs tornyokon, az olvadt só tartályokon át a hidrogénbarlangokig – egyedi előnyöket kínál és specifikus igényeket elégít ki:

A lítium-ion akkumulátorok gyors, rugalmas tárolást biztosítanak otthonok, autók és hálózatok számára, és költségük folyamatosan csökken energy-storage.news. Ma ezek jelentik a megújuló energia napi menedzsmentjének gerincét.
Az új akkumulátorkémiák (szilárdtest, nátrium-ion, áramlásos akkumulátorok stb.) bővítik a lehetőségeket – biztonságosabb, tartósabb vagy olcsóbb megoldásokat célozva, hogy kiegészítsék, majd részben tehermentesítsék a lítiumot. Ezek ígéretesek a jelenlegi Li-ion korlátainak leküzdésére (tűzveszély, ellátási korlátok, hosszú távú költségek) a következő években.
A mechanikus és termikus rendszerek jelentik a nagy léptékű és hosszú távú igények nehézsúlyú megoldásait. A szivattyús vízerőművek továbbra is csendes óriások, miközben az olyan újítók, mint az Energy Vault gravitációs tárolása és a Highview folyékony levegője, új szintre emelik a fizika klasszikusait, lehetővé téve, hogy gigawattórákat tároljunk akár csak betontömbökkel vagy folyékony levegővel.
A hidrogén és a Power-to-X technológiák hidat képeznek az elektromosság és az üzemanyag között, lehetőséget adva a felesleges zöld energia hónapokig tartó tárolására és a nehezen dekarbonizálható szektorok ellátására. A hidrogén még mindig alulmarad a körfolyamat-hatékonyságban, de sokoldalúsága és hatalmas tárolókapacitása kulcsszerepet ad neki a nettó zéró jövőben energy-storage.news.
A mobil tárolás az elektromos járművekben forradalmasítja a közlekedést, sőt azt is, ahogyan a hálózati tárolásra gondolunk (az EV-k a hálózat eszközeivé is válhatnak). Ennek a szektornak a növekedése óriási hajtóereje a technológiai és költségbeli fejlődésnek, amely minden tárolási formára kihat.

Fókuszban az előnyök: Ezek a technológiák együtt egy tisztább, megbízhatóbb és ellenállóbb energiarendszert tesznek lehetővé. Segítik a megújuló energia integrációját (megdöntve azt a régi elképzelést, hogy a szél- és napenergia túl szakaszos), csökkentik a fosszilis csúcserőművek iránti igényt, vészhelyzetben tartalék áramot biztosítanak, sőt, a csúcsidei áramárak leszorításával költségeket is csökkentenek. A stratégiailag telepített tárolás környezeti előnyöket is hoz – csökkenti az üvegházhatású gázok kibocsátását a gáz/dízel generátorok kiváltásával, és javítja a levegő minőségét (pl. akkumulátoros buszok és teherautók megszüntetik a dízel kipufogógázokat). Gazdaságilag a tárolási fellendülés új iparágakat és munkahelyeket teremt, az akkumulátorgyáraktól a hidrogénelektrolizáló üzemekig és tovább.

Korlátozások és kihívások: Az lenyűgöző előrelépések ellenére továbbra is vannak kihívások. A költség még mindig tényező, különösen az újabb technológiák esetében – sokuknak további méretnövelésre és tanulásra van szükségük ahhoz, hogy költséghatékonyak legyenek. A szabályozás és a piac kialakítása le van maradva: az energiapiacoknak jutalmazniuk kellene a tárolást a szolgáltatások teljes skálájáért (kapacitás, rugalmasság, kiegészítő szolgáltatások). Egyes régiókban még mindig hiányoznak a világos szabályozások például az akkumulátorok aggregálására vagy a V2G-re, ami lassíthatja az elterjedést. Az ellátási lánc korlátai a kritikus anyagok (lítium, kobalt, ritkaföldfémek) esetében is problémát jelenthetnek, ha az újrahasznosítás és alternatív kémiai megoldások nem enyhítik őket. Emellett a tárológyártás fenntarthatóságának biztosítása – a bányászat és a gyártás környezeti lábnyomának minimalizálása – kulcsfontosságú a tiszta energia ígéretének beteljesítéséhez.

A következő évek útja 2025-ben és azon túl várhatóan:

Óriási méretnövelés: A világ jó úton halad afelé, hogy a következő években több száz gigawattóra új tárolókapacitást telepítsen. Egy elemzés például azt jósolta, hogy a globális akkumulátortelepítések 15-szörösére nőnek 2030-ra enerpoly.com. A hálózati méretű projektek egyre nagyobbak (2025-ben több száz MW-os akkumulátorokat építenek) és sokszínűbbek (beleértve a több 8–12 órás rendszert is).
Hibrid rendszerek: A technológiák kombinálása a különböző igények lefedésére – pl. hibrid akkumulátor+szuperkondenzátor rendszerek nagy energiatárolásra és nagy teljesítményre is hfiepower.com, vagy olyan projektek, amelyek az akkumulátorokat hidrogénnel integrálják, ahogy azt Kaliforniában és Németországban láthatjuk energy-storage.news. Az „egyszerre minden” megoldások biztosítják a megbízhatóságot (akkumulátorok a gyors válaszhoz, hidrogén a tartóssághoz stb.).
Hosszú távú fókusz: Egyre inkább felismerik, hogy a 4 órás akkumulátorok önmagukban nem oldják meg a többnapos megújuló energiahiányt. Jelentős beruházásokra és talán áttörésekre számíthatunk a hosszú távú energiatárolásban (lehet, hogy a Form Energy vas-levegő rendszere nagy léptékben működik majd, vagy sikeres 24+ órás áramlásos akkumulátor projekt valósul meg Kínán kívül). Az olyan kormányok, mint Ausztrália, már most is olyan politikákat tárgyalnak, amelyek kifejezetten támogatják a LDES (hosszú távú energiatárolás) projekteket energy-storage.news.
Fogyasztói felhatalmazás: Egyre több háztartás és vállalkozás fog tárolót alkalmazni – akár közvetlenül (otthoni akkumulátor vásárlásával), akár közvetve (elektromos autókon vagy közösségi energiarendszereken keresztül). A virtuális erőművek (otthoni akkumulátorok és elektromos autók hálózata, amelyet szoftver vezérel) terjednek, lehetőséget adva a fogyasztóknak az energiapiacokon és a vészhelyzeti reagálásban való részvételre.

Összefoglalva, az energiatárolás 2025-ben dinamikus és ígéretes. Ahogy egy jelentés is megfogalmazta: „Az energiatárolás kulcsfontosságú a globális energiaváltásban, lehetővé téve a megújuló források integrációját és biztosítva a hálózat stabilitását.” enerpoly.com Az itt bemutatott innovációk és trendek egy olyan iparágat mutatnak, amely a határokat feszegeti annak érdekében, hogy a tiszta energia éjjel-nappal megbízható legyen. A hangvétel lehet, hogy optimista – és valóban sok mindenre lehetünk büszkék –, de mindez valós előrelépésen alapul: a rekordméretű projektektől a játékot megváltoztató kémiai megoldásokig, amelyek a laborból most lépnek át a kereskedelmi forgalomba.

Az energiatárolási forradalom már zajlik, és hatását mindenki érezni fogja – amikor az áramszünet alatt is világítanak a lámpák az akkumulátoros tartaléknak köszönhetően, amikor az utazásodat az előző esti szélenergia hajtja az autódban, vagy amikor a városod levegője tisztább, mert a csúcserőműveket leállították. Kihívások még vannak, de 2025-ben az irány egyértelmű: a tárolás olcsóbb, okosabb és elterjedtebb lesz, megvilágítva az utat egy szén-dioxid-mentes energia jövő felé, ahol valóban számíthatunk a megújulókra, amikor csak szükségünk van rájuk.

Források:

Wood Mackenzie – „Energy storage: 5 trends to watch in 2025” woodmac.com woodmac.com
International Hydropower Association – 2024 World Hydropower Outlook nha2024pshreport.com
Enerpoly Blog – „Future of Energy Storage: 7 Trends” (IEA 2030-as előrejelzés) enerpoly.com
Energy-Storage.news – Különböző cikkek a technológiai fejlesztésekről:
– A lítium-ion akkumulátorok ára 20%-kal csökkent 2024-ben energy-storage.news
– Új nátrium-ion fejlesztések a CATL-től, BYD-tól ess-news.com ess-news.com
– A Rongke Power befejezte a 700 MWh-s vanádium áramlásos akkumulátort energy-storage.news
– Energy Vault gravitációs energiatároló projekt Kínában energy-storage.news
– Hydrostor A-CAES projektek és DOE hitel energy-storage.news (és kép: energy-storage.news)
– Highview Power 2,5 GWh folyékony levegős energiatároló Skóciában energy-storage.news
– Form Energy vas-levegő akkumulátor pilot projekt alapkőletétel energy-storage.news
Lyten sajtóközlemény – Lítium-kén akkumulátor A-minták a Stellantisnak lyten.com lyten.com
Electrek – A Toyota megerősíti a szilárdtest-akkumulátor terveit (750 mérföldes hatótáv) electrek.co electrek.co
PV Magazine/ESS News – A CATL és a BYD nátrium-ion akkumulátorokról ess-news.com
RFF jelentés – „Töltés alatt: Az amerikai energiatárolás helyzete” (DOE hosszú távú igény) rff.org

(Minden hivatkozás elérve és az információk ellenőrizve 2024–2025-ben.)

2025-ös energiatárolási forradalom: áttörést jelentő akkumulátorok, gravitációs rendszerek és hidrogén hajtja a jövőt

Az energiatárolás új korszaka

Lítium-ion akkumulátorok: Az uralkodó igásló

A lítiumon túl: áttörések a következő generációs akkumulátorokban