Trvalo udržateľná energia je relatívne nový pojem, ktorý zahŕňa spôsoby, akými sa v budúcnosti bude energia získavať a ako ju budeme používať. Tento pojem je v súčasnosti úzko spojený s ďalekosiahlou transformáciou celého energetického systému. V rámci transformácie energetického systému k trvalo udržateľnej energii sa očakávajú najväčšie zmeny v elektrizačnej sústave.
Výtah z článku, který vyšel v časopise Energie 21 č. 4/2019.
Trvalo udržateľná energia budúcnosti je založená na dvoch pilieroch.
Prvý pilier sa týka zdrojov užitočnej energie. V budúcnosti to budú obnoviteľné zdroje. Slnečná a veterná energia sú najdôležitejšími predstaviteľmi obnoviteľných zdrojov energie. Keďže premenou slnečnej a veternej energie získavame hlavne elektrickú energiu, transformácia energetického systému sa uskutoční najmä v sektore elektrickej energie.
Najdôležitejšie z obnoviteľných zdrojov energie sú slnečná a veterná energia. Toto tvrdenie je založené na globálnom technickom potenciáli získania užitočnej energie z obnoviteľných zdrojov energie. V každom prípade zavádzanie technológií na výrobu elektrickej energie z obnoviteľných zdrojov energie neustále rastie.
Druhým pilierom je energetická účinnosť. Cieľom je, aby sa všetky procesy, v ktorých sa energia premieňa z jednej formy na druhú, uskutočňovali s čo najmenšími stratami. V záujme zvýšenia energetickej účinnosti sa spoločnosť viac a viac elektrifikuje, čo znamená, že v budúcnosti sa podiel spotreby elektrickej energie v celkovej spotrebe energie bude zvyšovať.
V rámci transformácie energetickej sústavy k trvalo udržateľnej energii sa očakávajú najväčšie zmeny v elektrizačnej sústave. Sústava budúcnosti sa opisuje ako flexibilná a inteligentná elektrizačná sústava.
V budúcnosti bude elektrizačná sústava založená na výrobe elektrickej energie z obnoviteľných zdrojov. Výroba elektriny bude nielen centralizovaná, napríklad prostredníctvom veterných parkov a rozsiahlych slnečných centrál, ale aj decentralizovaná, keď v strechách alebo vo fasádach budov sú integrované fotovoltaické systémy.
Aby mohli prosumeri predávať vyrobenú elektrickú energiu, budú musieť byť vytvorené podmienky pre trh s elektrickou energiou, ktorý je otvorený pre všetkých účastníkov elektrického systému. Okrem iných faktorov legislatíva zohráva dôležitú úlohu v tomto procese.
Za účelom zvýšenia interoperability medzi mnohými subjektmi, ktoré navzájom komunikujú v rámci elektrizačnej sústavy, sa vyvíja nový prístup s názvom transaktívna energia. Anglický preklad "Transactive Energy". Pojem transaktívna energia predstavuje kombináciu ekonomických a regulačných techník na zlepšenie spoľahlivosti a efektívnosti elektrizačnej sústavy. Tieto techniky môžu byť taktiež použité na optimalizáciu prevádzky v objekte prosumera a jeho prepojenia do siete. Dôležitou zmenou voči súčasnej sústave je to, že tok elektrickej energie je obojsmerný, to znamená nielen od centrálneho výrobca elektriny k spotrebiteľovi, ale aj od prosumera do elektrickej siete.
Nestála a premenlivá výroba elektrickej energie z obnoviteľných zdrojov energie má za následok, že skladovanie elektrickej energie a jej následná regulovateľná dodávka sa stali v oblasti energetiky dôležitou témou. V súčasnosti sa vývoju a výrobe batérií sa venuje vo svete veľká pozornosť. Očakáva sa, že cena batérií významne klesne v priebehu jedného dvoch rokov, čo bude znamenať, že batérie sa začnú vo veľkej miere používať ako úložisko a zároveň zdroj elektrickej energie. Navyše, sa súčasťou systému stávajú elektrické autá, ktorých batérie predstavujú rastúcu kapacitu pre uskladnenie a používanie elektrickej energie.
Palivá vyrobené za pomoci elektrickej energie z vody a molekúl dusíka alebo kysličníka uhličitého, sa považujú za najvhodnejších kandidátov pre dlhodobé uskladnenie energie. Veľké firmy, ako Shell, predpokladajú, že v budúcnosti bude prebytok výroby elektrickej energie zo slnečnej a veternej energie. Tento prebytok chcú použiť na výrobu vodíka elektrolýzou vody a následnej výroby palív. Výhodou je veľká energetická hustota energie v palivách a možnosť lacného transportu. Takto uskladnená elektrická energia sa neskôr môže získať naspäť prostredníctvom palivového článku.
Prof. Miroslav Zeman, Technická univerzita v Delfte, Nizozemsko
Obrázky:
Budúcnosť patrí elektrizačnej sústave založenej na výrobe elektrickej energie z obnoviteľných zdrojov – predovšetkým slnka a vetru. Foto archív/The Japan Times
Vývoj kumulatívne nainštalovaného výkonu fotovoltaických inštalácií. Zdroj: Fraunhofer ISE: Photovoltaics Report
Trh s elektrickou energiou bude rovnako otvorený veľkým zdrojom aj malým prosumerom. Foto archív/Energie 21
Pre dlhodobé uskladnenie elektriny sa za najvhodnejšie považujú palivá vyrobené z vody (vodík), z oxidu uhličitého alebo z dusíka. Foto archív/Energiepark Mainz
