Míg a zöldátállás első szakaszában jókora időjárásfüggő megújulóenergia-kapacitások jöttek létre, a második fázisban a hangsúly átkerült a rendszer átalakítására. Az akkumulátortelepítési boom hamarosan a hosszabb időtartamú energiatároló technológiákat is elérheti.
A nap- és szélerőművek terjedése nagyjából elérte azt a határt, amíg a hagyományos energiarendszer keretein belül ez lehetséges volt, a folytatáshoz viszont egyre inkább szükséges a rendszer rugalmasságának fokozása. Az új technológiák időjárásfüggő jellegéből adódó kihívások kezelésének egyik leghatékonyabb eszköze napjainkban az akkumulátoros energiatároló (BESS).
Ma már egyértelműen globális akkumulátortelepítési boomról lehet beszélni: a beépített teljesítőképesség 2025-ben világszerte 110 gigawattal (GW) nőtt – 40%-kal nagyobb mértékben, mint a megelőző évben –, így jelenleg ez a leggyorsabban terjedő villamosenergia-technológia. (Ennek jelei már Magyarországon is láthatók.) A növekedési ráta pedig várhatóan tovább emelkedik a megújulók iránti kereslet erősödésével, amit a gyorsan csökkenő költségek, a részben a mesterséges intelligencia és az elektromos járművek terjedésével összefüggő növekvő villamosenergia-igény, valamint a súlyosbodó energiabiztonsági aggodalmak vezérelnek.
Az akkumulátorok azonban jellemzően csak néhány órás időtávon képesek hatékonyan tárolni az energiát, a hosszabb napsütés nélküli és/vagy szélmentes időszakok áthidalására nem alkalmasak. A megoldást a hosszabb távú energiatárolást lehetővé tevő technológiák (LDES) jelenthetik, melyek terjedése fáziskéséssel követheti az akkumulátorokét.
Megnőhet az igény az ultrahosszú energiatárolásra is
Az LDES-technológiák érettsége változó képet mutat, de többnyire mostanában kezdődik a demonstrációs szakaszból a kereskedelmi forgalomba kerülésük időszaka. Ezt jelzi az is, hogy egyelőre nincs egységes, standard definíciója annak, hogy pontosan mi is számít hosszú időtartamnak az energiatárolásban, így ez a 4 órástól az 1 hetes vagy hosszabb időintervallumig sok mindent jelenthet, de egyre erősebb konszenzus mutatkozik a legalább 10 órás tárolási periódus feltételként való bevezetésére. Az energiaátállás előrehaladásával és az energiatárolásra vonatkozó elvárások finomodásával párhuzamosan az elmúlt években megjelent az ultrahosszú távú tárolás (ULDS vagy ULDES) fogalma is, amely legalább 100–168 órás hatékony tárolási időtartamot feltételez.
Kapcsolódó bejegyzések
Úttörő projekt az energiatárolásban
Új, vanádium redox flow technológiát alkalmazó energiatárolási projekt indult hazánkban. A konzorciumban megvalósuló kutatás-fejlesztési program projektgazdája az Ideona Zrt., és konzorciumi tagként a Budapesti Műszaki Egyetem és a Pannon Egyetem is részt vesz a munkában.
A hosszú és ultrahosszú távú energiatárolást lehetővé tevő eszközök körébe számos technológia tartozik, a ma már 6–8 órás tárolási időre is képes lítiumionos és folyadékáramos/redox flow akkumulátoroktól a sűrített levegős és hőtárolós megoldásokon át a szivattyús energiatárolásig és egyéb gravitációs megoldásokig, illetve a hidrogénig és más power-to-x (a villamos energiát más energiahordozóvá alakító) megoldásokig. Részben a standardizáció hiánya miatt jelenleg sem a hosszú távú energiatároló kapacitás aktuális nagysága, sem az energiaátálláshoz szükséges jövőbeli volumene nem határozható meg pontosan.
Az igazán hosszú távú, akár évszakokon átívelő energiatárolást lehetővé tevő technológiák globális kapacitása napjainkban valamivel 9 terawattóra (TWh) felett alakul, melynek nagy részét a szivattyús–tározós vízerőművek adják. Ezt a következő évtizedekben a sokszorosára szükséges bővíteni, ahogy a jól szabályozható hagyományos erőművek szerepe csökken, az időjárásfüggő megújulóké pedig erősödik. Az előrejelzési bizonytalanságot jelzi, hogy az egyik legígéretesebb szezonális energiatároló technológiának tartott (Magyarországon is vizsgált) zöldhidrogén-rendszerek kapacitását a jelenlegi lényegében elhanyagolható szintről bizonyos prognózisok szerint 2050-ig 70 TWh-ra, mások szerint már 2035-ig közel 300 TWh-ra kellene növelni (miközben egyéb megoldások esetében is sokszoros növekedésre van szükség).
A bizonytalanságot fokozza, hogy közben a nem időjárásfüggő, stabilan magas rendelkezésre állású tisztaenergia-termelő technológiák (például a geotermikus áramtermelés, a kis moduláris nukleáris reaktorok) területén is jelentős fejlődés látszik. Ezzel együtt valószínűsíthető, hogy a hosszú időtartamú energiatárolás iránti kereslet erőteljesen bővül a következő években, évtizedekben.
Több szempontból jó lehetőség Európának
A lítiumion-akkumulátorokat és a szivattyús tározós erőműveket nem számítva 2025-ben összességében 15 gigawattórányi (GWh) LDES-kapacitás létesült világszerte, közel 50%-kal több, mint a megelőző évben. A 2025-ös telepítések 45%-át a sűrített levegős energiatárolók, 33%-át a hőtárolók, 21%-át pedig a redox flow akkumulátorok tették ki. Az akár 10 órás időtartamú tárolásra képes akkumulátoros rendszerek már most költséghatékonyabbak a gáztüzelésű erőműveknél, és számos más, LDES-technológia áll az áttörés kapujában, így például a redox flow, a sűrített levegős vagy az akkumulátort üzemanyagcellával kombináló hibrid rendszerek is.
Kapcsolódó bejegyzések
Az energiatárolás forradalmát hozhatják a következő évek
Az energiatárolási kapacitás forradalmian növekszik. Bár még jellemző a szivattyús módszer, már a lítiumionos akkumulátorok is helyet követelnek. Ugyanakkor más technikák is egyre inkább törnek előre.
Az életképes, költséghatékony hosszú távú energiatároló technológiák fejlődését a fosszilis energiapiaci ársokkok és ellátási bizonytalanságok mellett a támogatások is ösztönözhetik. Európa és az Egyesült Államok e téren ritka jó lehetőséggel rendelkezik ahhoz, hogy felvegye a versenyt a rövidebb távú akkumulátoros energiatárolók piacát domináló Kínával. Az LDES-megoldások ugyanis nem árupiaci termékek, mint a napelemek, kialakításuk a telepítési helyszíntől függő speciális tervezést igényelhet, Kína pedig szűkebb technológiai körre összpontosít, mint más országok.
Ez más technológiákhoz képest jobban támogathatja a hosszú időtartamú energiatárolók belföldi ellátási láncainak létrejöttét, főleg akkor, ha ezt a kormányzati stratégiák is priorizálják. Ez nemcsak az egyre inkább megújulóalapú energiarendszerek ellátásbiztonságára tekintettel áll érdekükben, hanem – különösen az óriási gazdasági versenyképességi kihívásokkal küzdő Európai Unió szempontjából – az iparfejlesztési megfontolásokat figyelembe véve is.
Fotók: Canva
