Techzpravy.cz21. 1. 2026, 22:30

6 min

Fosilní paliva končí. A příští velká věc? Kapalný vzduch

Sdílet

S tím, jak ve světě stoupá využívání elektřiny z obnovitelných zdrojů a poprvé předstihlo uhlí, roste i potřeba skladovat tuto energii pro případy, kdy není slunce ani vítr.

Zdroj: Sander Weeteling / Unsplash

S tím, jak ve světě stoupá využívání elektřiny z obnovitelných zdrojů a poprvé předstihlo uhlí, roste i potřeba skladovat tuto energii pro případy, kdy není slunce ani vítr.

Zatímco někteří se obracejí k velkým lithiovým bateriím a jiní k přečerpávacím vodním elektrárnám, malé, ale rostoucí odvětví je přesvědčeno, že existuje ještě lepší řešení: baterie využívající vzduch.

Nedaleko vesnice Carrington v severozápadní Anglii se pokládají základy prvního komerčního zařízení na skladování energie z kapalného vzduchu na světě. Komplex bude tvořit soubor průmyslových strojů a několika velkých skladovacích nádrží, přičemž ty budou naplněny stlačeným vzduchem a ochlazeny na kapalinu. Uskladněná energie pak může být uvolněna, když poptávka převýší nabídku.

Pokud bude projekt úspěšný, budou jej následovat další. Jeho propagátoři, společnost Highview Power, jsou přesvědčeni, že skladování energie v kapalném vzduchu pomůže zemím nahradit fosilní paliva čistou obnovitelnou energií, ačkoli prozatím tato technologie zůstává drahá.

Mohlo by vás zajímat: Toto máte v hlavě. Přitom to může změnit váš imunitní systém

S rostoucí potřebou skladování čisté energie však sázejí na to, že se rovnováha vychýlí ve prospěch kapalného vzduchu.

Problém přerušovaného provozu

Přechod na obnovitelné zdroje energie je pro svět zásadní, aby snížil emise skleníkových plynů a vyhnul se nejhorším dopadům změny klimatu. Pro elektrické sítě to však představuje výzvu.

Elektrárny spalující fosilní paliva, jako je uhlí a plyn, lze zapínat a vypínat prakticky podle libosti a zajišťovat tak předvídatelné dodávky elektřiny odpovídající poptávce.

THE PROBLEMS WE SOLVE… INTERMITTENCY, RELIANCE ON FOSSIL FUELS, CURTALIMENT & GRID STABILITY.

Here is our latest infographic, which explains how our liquid air energy storage (LAES) works. LAES captures excess renewable energy helping reduce curtailment, it tackles… pic.twitter.com/KX8NIM3Cqf

— Highview (@HighviewPower) July 18, 2024

Naproti tomu obnovitelné zdroje energie jsou nestálé. To znamená, že někdy nevyrábějí dostatek elektřiny, což vede k riziku výpadků proudu, a někdy je jí přebytek – například ve velmi větrných dnech – což by mohlo poškodit síť.

Důležitou součástí řešení je ukládání přebytečné energie tak, aby mohla být uvolněna v případě potřeby. To pomáhá zajistit spolehlivé dodávky a minimalizuje riziko poškození sítě.

„S rostoucím využíváním obnovitelných zdrojů energie je stále důležitější vyvíjet kapacity pro skladování energie v rozvodné síti,“ říká Shaylin Cetegen, chemický inženýr z Massachusettského technologického institutu (MIT), který se zabývá systémy skladování energie.

Po desetiletí byla hlavní formou skladování energie přečerpávací vodní elektrárna. Přebytečná elektřina se používá k čerpání vody do kopce, kde se skladuje za přehradou.

Když je potřeba energie, voda protéká turbínami a vyrábí elektřinu. Do roku 2021 měl svět k dispozici 160 gigawattů přečerpávací vodní kapacity.

V poslední době, kdy se zvýšila poptávka po skladování energie, byly vybudovány rozsáhlé systémy bateriových úložišť.

Tento proces se rychle rozvíjí a zrychluje. Podle Mezinárodní energetické agentury vzrostl objem bateriových úložišť v síťovém měřítku z 1 GW v roce 2013 na více než 85 GW v roce 2023, přičemž jen v roce 2023 přibylo více než 40 GW.

Naproti tomu skladování energie v kapalném vzduchu je relativně nová technologie. Základní myšlenka existuje již od roku 1977, ale až do tohoto století se jí věnovala malá pozornost.

Řešení na bázi kapalného vzduchu

Proces funguje ve třech fázích. Nejprve se vzduch odebere z prostředí a vyčistí. Za druhé je vzduch opakovaně stlačován na velmi vysoký tlak. Zatřetí je ochlazován až do zkapalnění pomocí vícekanálového výměníku tepla: zařízení s několika kanály a trubkami, v nichž se nacházejí látky o různých teplotách, což umožňuje řízený přenos tepla mezi nimi.

„Energie, kterou získáváme ze sítě, napájí tento proces nabíjení,“ vysvětluje Cetegen.

Když síť potřebuje další energii, použije se zkapalněný vzduch. Ten se odebírá ze zásobníků a odpařuje se, čímž se vrací do plynného stavu. Poté se použije k pohonu turbín, které vyrábějí elektřinu pro rozvodnou síť. Vzduch se pak vypouští zpět do atmosféry.

Během procesu se používají důmyslné techniky pro úsporu energie. Například plyny pod vysokým tlakem se zahřívají, takže stlačováním vzduchu vzniká teplo.

Toto teplo lze využít k obnově kapalného stavu vzduchu v druhé části procesu. „Bez těchto cyklů zpětného získávání tepla je účinnost procesu přibližně 50 %, ale jejich zavedením můžeme překročit 60 % a blížit se 70 %,“ říká Cetegen.

Úkolem je nasadit dostatečné množství zásobníků energie z kapalného vzduchu, aby se ekologický přechod výrazně urychlil.

Prozatímní řešení v síťovém měřítku

Nové zařízení v Manchesteru je první iniciativou v komerčním měřítku na světě. Staví ji společnost Highview Power, která se již 20 let zabývá vývojem systémů skladování energie na bázi kapalného vzduchu.

Navazuje na pilotní zařízení v nedalekém Pilsbury. Elektrárna v Carringtonu bude schopna uskladnit 300 megawatthodin elektřiny, což by stačilo na pokrytí krátkodobého výpadku proudu až pro 480 000 domácností.

Podle generálního ředitele Richarda Butlanda bude uvedena do provozu ve dvou fázích.

V srpnu 2026 má být turbína uvedena do provozu. Nebude vyrábět elektřinu, ale přispěje ke stabilizaci elektrické sítě.

Podle Butlanda se provozovatelé rozvodných sítí v současnosti někdy uchylují ke zprovoznění plynových elektráren, aby stabilizovali síť. „To představuje pro soustavu obrovské náklady,“ říká. Tím, že nabídneme alternativní způsob stabilizace, „jim v tom můžeme zabránit„.

Očekává se, že systém skladování energie v kapalném vzduchu bude uveden do provozu v roce 2027. Společnost Highview hodlá dosahovat zisku prodejem elektřiny do sítě v době, kdy je jí nejvíce zapotřebí.

Ačkoli je tedy skladování energie nezbytnou technologií, její ekonomická životaschopnost je složitá, říká Cetegen.

Ve studii zveřejněné v březnu spolu se svými kolegy posuzovala proveditelnost skladování energie v kapalném vzduchu v 18 regionech Spojených států.

Porovnávali osm různých scénářů dekarbonizace s různou úrovní zavádění obnovitelných zdrojů energie. Ve všech případech odhadli návratnost, kterou by projekt mohl získat nákupem a prodejem elektřiny po dobu 40 let.

Florida a Texas

V nejambicióznějším scénáři dekarbonizace se skladování energie v kapalném vzduchu ukázalo jako proveditelné na Floridě a v Texasu, ale ne jinde.

„V ostatních scénářích dekarbonizace jsme nezaznamenali žádné ekonomicky životaschopné systémy,“ říká Cetegen.

Ačkoli by to mohlo být mylně interpretováno jako „negativní výsledek“, Cetegen zdůrazňuje, že to neznamená, že skladování energie v kapalném vzduchu je špatný nápad.

Za prvé, jeho metody byly záměrně konzervativní a jeho studie odhalila, že jiné formy skladování energie, jako jsou přečerpávací vodní elektrárny a baterie, jsou ještě méně ekonomicky životaschopné.

Přesněji řečeno, hlavní problém spočíval v tom, že úložiště v prvních letech své existence nepřinášela velký zisk, protože v americké síti nebyl dostatek obnovitelné energie, která by mohla způsobit kolísání cen.

„V prvních letech [fungování modelu] se systém příliš nevyužíval,“ říká.

Cetegen zdůrazňuje poslední argument ve prospěch skladování energie v kapalném vzduchu: jeho nízké náklady.

Technologie skladování energie se obvykle hodnotí pomocí ukazatele zvaného „vyrovnané náklady na skladování„, který odhaduje náklady na každou jednotku skladované energie po dobu životnosti projektu.

V případě kapalného vzduchu mohou tyto náklady činit asi 1050 Kč na megawatthodinu, zatímco u přečerpávacích vodních elektráren asi 2800 Kča u lithium-iontových baterií 4000 Kč.

Video k článku ZDE

Zdroj: Youtube.com

„Zatímco žádná z těchto metod skladování není v současné době bez politické podpory ekonomicky životaschopná, skladování energie v kapalném vzduchu vyniká jako obzvláště nákladově efektivní možnost pro skladování energie ve velkém měřítku,“ říká Cetegen.

Butland nakonec předpovídá, že elektrické sítě budou spoléhat na kombinaci technologií skladování. Přečerpávací vodní úložiště je mimořádně účinné a funguje po desetiletí, ale je závislé na lokalitě, protože vyžaduje zásobu vody.

Baterie jsou naproti tomu vysoce účinné a mohou být umístěny kdekoli, ale je třeba je přibližně po 10 letech vyměnit. Kapalný vzduch má tu výhodu, že dokáže uchovávat energii déle než baterie, a to s minimálními ztrátami.

Jakmile země začne přecházet na zelenou energii, je třeba její elektrickou síť přebudovat, aby se přizpůsobila. „Přestavujeme všechny sítě na celém světě na základě nové generace,“ říká Butland. A to by mohlo zahrnovat velké množství skladování energie pomocí kapalného vzduchu.

Zdroje článku: bbc.com, iopscience.iop.org, linkinghub.elsevier.com, www.techzpravy.cz

Reklama

Další články z Techzpravy.cz

Tento článek byl publikován ze zdrojů Techzpravy.cz

Články z TechZprávy.cz nabízejí pohled na svět moderních technologií. Sledují dění v oblasti IT, mobilních zařízení, chytré domácnosti, vědy, vesmíru i digitálních trendů, které ovlivňují každodenní život. Obsah je určen čtenářům, kteří chtějí být v obraze, rozumět novinkám a vědět, co se děje na...

Všechny články tohoto autora

Vybrali jsme pro vás MAGAZÍNY A ZAJÍMAVOSTI

Trump kritizuje korespondenční hlasování jako podvod, přitom je sám využil

Americký prezident Donald Trump označil korespondenční hlasování za podvod pouhých pár dní poté, co svůj...

Zprávy | Aktuálně.cz

dnes, 21:01

Survivor 14. díl: Podvod s jídlem stál hráče místo ve hře. První diskvalifikace v historii soutěže drtí kmenové aliance

Historicky první diskvalifikace v reality show Survivor zásadně mění rozložení sil na ostrově. Soutěžící...

V Telce

dnes, 20:50

3 min

Enriqueta Martí: Byla to opravdová upírka, nebo psychicky nemocná žena uvězněná v legendách?

Její jméno se stalo symbolem hrůzy. Enriqueta Martí, žena, kterou si Barcelona dodnes pamatuje jako „Upírku...

Psychologie zločinu

dnes, 20:48

6 min

Potraty, pokusy o sebevraždu, nevěry a závislosti. Cibulková si v životě sáhla na dno

O co úspěšnější je herecká kariéra Vilmy Cibulkové, o to těžší věci ji potkaly v osobním životě. Několik...

Žena.cz

dnes, 20:40

Miroslav Etzler chce zmizet z Česka: Tohle rozhodnutí nikdo nečekal

Herec Miroslav Etzler překvapil odvážným plánem, který by mu mohl změnit život od základů. Se svou rodinou...

Žena.cz

dnes, 20:40

Reklama

Ovečkin trefil tisícovku. Další historický zásah, který ho řadí mezi nesmrtelné a totální rekord Gretzkyho je zase o krok blíž

Alex Ovečkin znovu posunul hranice možného. V dresu Washingtonu Capitals dosáhl na metu 1 000 gólů v NHL...

SportWin

dnes, 20:19

2 min

Drama kvůli müsli tyčince: Survivor šokoval nekompromisním vyhazovem jednoho z hráčů

Nejnovější epizoda drsné reality show Survivor přinesla moment, který může patřit k těm nejzásadnějším v...

Žena.cz

dnes, 20:17

Křetínský pod palbou britských poslanců. Royal Mail selhává, bez reforem není šance na zlepšení

Miliardář Daniel Křetínský v úterý před výborem britského parlamentu obhajoval situaci v britské poště...

Zprávy | Aktuálně.cz

dnes, 20:13

Survivor: První vyloučení v historii! Vyletěl Leoš, propašoval jídlo

Survivor Česko & Slovensko zažil první vyloučení za porušení pravidel v historii. Moderátor Ondřej...

ČR Zprávy

dnes, 19:52

2 min

Křetínský v britském parlamentu vysvětloval, proč se Royal Mail opožďuje s doručováním zásilek. Potřebujeme reformu, řekl

Miliardář Daniel Křetínský v úterý před výborem britského parlamentu obhajoval situaci v britské poště...

HN.cz

dnes, 19:47

Reklama

Hokejisté Liberce vyhráli v Karlových Varech a snížili ve čtvrtfinále na 1:2

Hokejisté Liberce zvítězili ve třetím utkání čtvrtfinále play off extraligy na ledě Karlových Varů 3:0 a v...

Karlovarská Drbna

dnes, 19:40

2 min

Liberec zabral, z Varů si odváží naději na semifinále. Mečbol odmítl i Hradec

Hokejisté Liberce zvítězili ve třetím utkání čtvrtfinále play off extraligy na ledě Karlových Varů 3:0 a v...

Aktuálně.cz - Sport

dnes, 19:35

Hokejisté Liberce vyhráli v Karlových Varech a snížili ve čtvrtfinále na 1:2

Hokejisté Liberce zvítězili ve třetím utkání čtvrtfinále play off extraligy na ledě Karlových Varů 3:0 a v...

Liberecká Drbna

dnes, 19:31

2 min

Parádní ukrajinská trefa. Rusové o škodách mlží, snímky ukazují, jak moc je úder bolí

Ukrajina zřejmě zasáhla citlivé místo ruské energetiky. Po dronovém útoku na terminál v Primorsku hlásí...

Zprávy | Aktuálně.cz

dnes, 19:23

Šok v Liverpoolu. Reds přijdou o svou tvář, Salah v létě odejde

Egyptský útočník Muhammad Salah po sezoně odejde z Liverpoolu. Anglický klub, ve kterém třiatřicetiletý...

Aktuálně.cz - Sport

dnes, 19:19

Reklama

Zlatý sen zhatila jediná rána. Česká naděje přesto slaví fantastický úspěch

Závěrečný biatlonový víkend sezony nabídl českým fanouškům dechberoucí podívanou. Pětadvacetiletá Tereza...

SportWin

dnes, 19:11

2 min

Lehečka si v Miami vyšlápl na Fritze, dál jde i Muchová. V deblu exceluje Siniaková

Tenista Jiří Lehečka porazil světovou sedmičku Američana Taylora Fritze 6:4, 6:7, 6:2 a postoupil na...

Aktuálně.cz - Sport

dnes, 19:10

Horní zámek a Dolní hrad na Rožmberku se po letech spojily, čeká je rekonstrukce

Horní zámek a Dolní hrad na Rožmberku se po desetiletích symbolicky propojily. Národní památkový ústav...

Budějcká Drbna

dnes, 19:10

1 min

Xiaomi SU7 Ultra: Čínský vyzyvatel Porsche překvapil kvalitou, ale servisy z něj radost mít nebudou

Specialisté na reverzní inženýrství z EV Clinic se podívali na nejambicióznější sportovní elektromobil...

Techzpravy.cz

dnes, 19:00

4 min

Vyhlašujeme nejhorší barvu kuchyňské linky. Je jako z devadesátek a pořád vypadá upatlaná

Pamatujete si tu éru, kdy se v českých domácnostech masivně vyhazovaly staré sektorové linky ze socialismu...

NESPECHEJ.cz

dnes, 19:00

3 min

Reklama

Architektonický kýč zmizí. Sedmička ve Starém Bohumíně dostane novou tvář

Dům na náměstí Svobody čeká kompletní proměna. Město chce napravit chyby minulosti, zlepšit bydlení...

Ostravská Drbna

dnes, 19:00

2 min

Kolik stojí den válčení s Íránem. Suma za den je obří, Trump chce ale ještě víc

Americký vojenský rozpočet činí neuvěřitelný jeden trilion dolarů. K tomu žádá prezident Donald Trump...

Zprávy | Aktuálně.cz

dnes, 18:59

Bolero: Snímek inspirovaný skutečným zločinem ze 70. let

Kriminální film Bolero vypráví temný příběh o vraždě studentky podle reálné kauzy Cervanová, jehož natáčení...

V Telce

dnes, 18:56

3 min

Firma plánuje osminásobně zvýšit kapacitu autovrakoviště v Olomouci

Společnost SPV Recycling CZ plánuje osminásobně zvýšit kapacitu svého zařízení na zpracování autovraků v...

Hanácká Drbna

dnes, 18:54

1 min

Reklama

Doporučujeme

Právě u nás vyšlo

Fosilní paliva končí. A příští velká věc? Kapalný vzduch

Parádní ukrajinská trefa. Rusové o škodách mlží, snímky ukazují, jak moc je úder bolí

Miroslav Etzler chce zmizet z Česka: Tohle rozhodnutí nikdo nečekal

Kdo má na trhu nejlepší účty, hypotéky, pojištění anebo investiční produkty? Známe vítěze

Nic roztomilejšího dnes už neuvidíte: Dojemné snímky Davida Pastrňáka a jeho dcer!

Muchová - Mboková 2:0. Češka udolala Kanaďanku, druhý set musel rozhodnout tiebreak