"A villamos energiát nem lehet nagy mennyiségben tárolni" - nőtt fel ezen villamosmérnökök számos generációja. Ezt a klasszikus tanítást egyre többen próbálják cáfolni, és ennek napelemek szempontjából is van jelentősége.
A napelemek fejlődésének, rohamos térnyerésének egyik lehetséges korlátja lehet majd a jövőben (és az alábbiak igazak a szélre is), hogy az időjárástól függő villamos energia termelés kiegyensúlyozatlan. Ez pedig hosszú távon mindenképpen egy megoldandó feladat lesz, hiszen az így termelt áram ingadozását a fogyasztással összhangba kell hozni a hálózatra kapcsolt rendszerek esetében.
Ma (és még sok-sok évig) ez nem jelent gondot, mivel a megújulók aránya Magyarországon a grafikonokon nem is látszik. De még olyan országokban is kezelhető hálózati szinten, ahol arányuk már igencsak kimutatható, mint például Németországban:
A kiegyensúlyozás szerepére több megoldás, fejlődési irány is létezik: a smart-grid, azaz intelligens hálózatok kiépítése (az ehhez kapcsolódó intelligens inverterekkel), a másik irány pedig értelemszerűen az áram tárolásának, de legalábbis pufferelésének kidolgozása.
Mindkét irányzat rohamosan fejlődik és óriási befektetéseket vonz, most a kettő közül utóbbiakat, a tárolás lehetőségeit fogjuk áttekinteni röviden, ennek is a két fő területét, az akkumulátorokat és az alternatív tárolási lehetőségeket.
Hogy az akkumulátorok fejlődése milyen fontos, és milyen lassan halad, azt mindannyian tudjuk: minden nap használjuk a telefonunkban, fényképezőgépekben, autóban - több kevesebb elégedettséggel. Napelemek esetén sok helyen (pl. szigetüzemű napelemes rendszereknél) még mindig a nagyon régi, ólom-savas akkukat használják főként, megbízhatóságuk miatt. Mert bár vannak újabb technológiájú akkumulátorok, de ezek élettartama és kapacitása korlátozott - vagy megfizethetetlenül drágák.
Természetesen óriási cégek dolgoznak új akku-technológia fejlesztéseken, de pl. a litium-ion technológia sokak szerint egyenesen zsákutca. A többi ritkafém pedig egyre drágább, és Kína gondosan őrzi ezekből készleteit. Így az új technológiák egyelőre még kis méretben is drágák, márpedig itt ipari méretű áramtárolásról beszélünk, ahol ezek egyelőre, és közeljövőben belátható időn belül gazdaságtalanok. Természetesen itt még lehetnek meglepetések: minden hétre jut egy bejelentés a polimerektől a folyadék-alapú tárolásig, de ma még nem látszik egy olcsó, megbízható és nyertes technológia.
Akkumulátorok helyett
Az alternatív energiatárolási megoldásoknál a villamos energiát más, pl. mozgási energiává alakítják, majd abból újra áramot állítanak elő. Az egyik klasszikus megoldás szivattús erőmű: vízszívattyúzás magas helyre, pl. ha túltermelés miatt olcsó az energia a villamosenergia tőzsdén. Majd ha drágább lett az áram, akkor a vizet leengedve, generátorokkal újra piacra lehet dobni a kWh-kat.
Ennek a megoldásnak egyébként épp most van apropója nálunk, mivel ilyen szivattyús-erőműveket tervez a magyar kormány a Brüsszelbe leadott programjában. Azonban Magyarországon ennek a tárolási technológiának hosszú távon és tömegesen nincs nagy jövője, mivel szivattyús erőművek gazdaságos építéséhez nem rendelkezünk egy fontos hozzávalóval az ország nagy részén: hegyvidékkel.
Másik megoldás a sűrített levegős, kompressziós tárolás. Napelemek és szél esetén most ezt támogatják leginkább Amerikában és Németországban, mivel a tartályok eláshatók, nem látszanak, nincs veszélyes hulladék, mint az akkuk esetén, és környezeti értékekben, tájban se ejtenek akkora sebet, mint a szivattyús erőművek kialakítása.
Az alapelv a sűrített levegős erőműveknél is egyszerű: tartályba levegőt préselnek olcsó árammal, amit drágább áram esetén kiengedve generátort hajtanak meg, és az áram újra eladható. Két nagy, ipari méretű ilyen létesítmény létezik a világban (és most épül egy harmadik), az alábbi képen a német Huntorf-ban található 580 MWh kapacitású tároló:
További alternatívát jelentenek az üzemanyag cellák, a hidrogén felhasználása, de a nem kémiai megoldásoknál is vannak még a piacon ötletek (pl. óriási lend-kerekek építése).
Ma még nehéz megjósolni, hogy melyik megoldás terjed el, de az szinte biztos, hogy 5-10 éven belül egyre nagyobb jelentősége lesz a tárolásnak is a megújuló energiák területén. Ha máshogy nem, legalább azért, mert drágábban lehet majd eladni a csúcsidőn kívüli villamos áramot - és ez az erőművek tulajdonosainak fontos érdeke lesz. Csak legyen gazdaságos cáfolat a "nem tárolható" tételre.
Utolsó kommentek