Cílem německého hospodaření s elektrickou energií je nahradit 55 až 60 procent její spotřeby z obnovitelných přírodních zdrojů, přičemž 9 procent z toho tvoří větrné elektrárny. Do roku 2050 má tento trend vzrůst až na 80 procent. Dalším způsobem, jak využít přírodní energii, jsou horké kameny. Na vývoji již spolupracují společnosti Siemens a Hamburg Energy s technickou univerzitou v Hamburku.
Nástup obnovitelných přírodních zdrojů energie má určité nevýhody. Pokud mraky zastíní fotovoltaické elektrárny nebo nastane bezvětří, mohli bychom zůstat bez elektrické energie. K tomu, abychom dokázali plynule a bezpečně přejít na energetický systém převážně využívající obnovitelné zdroje, potřebujeme řešení pro skladování energie, které by vyrovnávalo nadprodukci a naopak nedostatek ve výrobě elektřiny, když slunce nesvítí a vítr nefouká.
Vývojáři ze společnosti Siemens přišli se zajímavým řešením: přebytečnou energii odvést ze sítě a přeměnit ji na tepelnou energii. V případě vysoké hustoty tepelného toku lze takto přenést i velké množství. S výhodou lze takové řešení uplatnit na kamínky, které tvoří jádro skladovací jednotky. Vzduch o teplotě vyšší než 600 °C je vháněn potrubím do jádra jednotky, kde prostupuje do malých kamínků. Podmínkou je, aby se kameny nezačaly tavit, nesmějí také praskat.
Teplo se pak přeměňuje zpět na elektrickou energii prostřednictvím páry. Do jednotky se vhání studený vzduch, který se zahřeje a získané teplo odevzdá v dalším stupni vodě v bojleru. Ta se promění v páru, která se vhání na turbínu. Parní turbína je přitom důvěrně známým zdrojem elektrické energie.
Ačkoli se tento systém skladování energie zdá být jednoduchým, nelze jej pochopitelně využívat dlouhodobě. Předpokládaná délka udržení energie je asi týden. Využití však lze nalézt v případech, kdy nesvítí slunce a nefouká, tedy k vyrovnání dvou až třítýdenních výkyvů obnovitelných zdrojů energie.
Akumulační zařízení FES
Future Energy Solution (FES) vyvíjí společnost Siemens ve spolupráci s technickou univerzitou v Hamburku a společností Hamburk Energy. V současné době probíhají testy tepelných vlastností skladovacího zařízení. Funkční konverze elektřiny do tepelného úložiště a zpět do elektřiny by měla probíhat na jaře 2017. Vyvíjené zařízení bude mít kapacitu 336 MWh a objem skladovací jednotky bude 2 tisíce metrů krychlových. Současná nízká účinnost (25 %) se může podle vědců zvýšit až na 50 %.
Foto: Siemens
