Hornsdale

21. 10. 2024

Hornsdale Power Reserve - největší trakční baterie v Austrálii

Jihoaustralský gigant,
lithium-iontová baterie byla uvedena do provozu v roce 2017 a od té doby je příkladem toho, jak pomocí velkokapacitní baterie stabilizovat elektrickou síť a zvyšovat podíl obnovitelných zdrojů energie. 

• Je jednou z největších baterií na světě. 
• Pomáhá vyrovnávat výkyvy v dodávkách elektřiny. 
• Předchází výpadkům elektřiny a zajišťuje stabilní dodávku.

Celý proces funguje
na principu nabíjení a vybíjení baterií. Když je výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů vysoká, baterie se nabíjí. Když je poptávka po elektřině vysoká, baterie se vybíjí a dodává energii do sítě. Tímto způsobem baterie vyrovnává rozdíly mezi výrobou a spotřebou elektřiny a zajišťuje stabilní napětí a frekvenci v síti.

Hornsdale Power Reserve
ukazuje, že velkokapacitní baterie hrají klíčovou roli při přechodu k čisté obnovitelné energetice. 

Kde se vzala
Na podzim roku 2016 postihl Jižní Austrálii dosud nejrozsáhlejší blackout, který způsobily lokální bouře a tornáda. Lokální nedostatek elektřiny a rozkolísání napětí v síti zapříčinilo automatické spuštění ochranných systémů, které vedlo k odpojení klíčových elektráren. Následný dovoz elektřiny ze sousedních regionů způsobil přetížení a téměř celá oblast Jižní austrálie zůstala několik dní bez elektřiny. 

Po odstranění škod vyvstala otázka, jak se takové situaci v budoucnosti vyhnout. Tradičním řešením by byl stavba další plynové elektrárny nebo využití velkokapacitní baterie. Ta je schopna dodat plný výkon v řádu milisekund.

Před 8 lety však byl takový projekt příliš nákladný a nevyzkoušený. Narazil také na politický odpor, který vyřešila debata australského miliardáře Mike Cannon-Brookse a Tesly na Twitteru. Elon Musk nabídl řešení, kdy postaví 100 MW baterii během 100 dní. Jeho přesvědčení o fungování baterií získalo podporu širší části australského průmyslu.
Úložiště Hornsdale Power Reserve, které je umístěné u větrné farmy Hornsdale Wind Farm v regionu Mid North v Jižní Austrálii,  postavené na bateriích Tesla Powerpack, bylo dokončeno 1. prosince 2017.

U nás v Evropě
jsme zvyklí na stabilní elektrickou síť. Ta Australská je výrazně méně stabilní, velkých výpadků je tu několik do roka. Nová baterie tak byla vyzkoušena naostro ještě během svého zkušebního provozu.
Obstála už při prvním výpadku, kdy byl odstavený blok velké uhelné elektrárny, k tomu nastalo horko a bezvětří. Síť v Jižní Austrálii se dostala mimo bezpečné pásmo, Hornsdale však pomohla vyrovnat špičku v odběru a dokonce snížit cenu podpůrných služeb.
Stačily 2 roky od podobných situací, ale i každodenních úspor. Australská vláda tak k zajištění regulace soustavy nechala Hornsdale rozšířit na výkon 150 MW, s kapacitou na 194 MWh a přidáním nových funkcní. Vystavěno bylo několik dalších menších baterií a další jsou v plánu. Mezi nimi je i ještě větší Tesla baterie o výkonu 300 MW Victorian Big battery.

K šetření milionu dolarů
dochází několika způsoby.
Při výpadku běžných zdrojů nebo při kolísání frekvence vzrůstá cena flexibility. Aneb kdo v kritické situaci dokáže poskytnout podporu, vydělá více než v běžném provozu. Konkrétně v Jižní Austrálii je jen málo takových zdrojů, proto v kritických chvílích vydělávají. Megawatt podpůrných služeb se vyšplhá k tisícům dolarů. Zároveň jsou baterie schopny na změny stavu v síti reagovat mnohem rychleji než ostatní zdroje.
Pro baterie je výrazně levnější vychytat krátkodobé špičky díky velmi levnému nabíjení. Naproti tomu generátory poháněné fosilními palivy potřebují zaplatit přinejmenším palivo a během provozu vždy vypouští skleníkové plyny.
Baterie jsou výrazně rychlejší a přesnější při předcházení problému. To zpomalí cenu růstu podpůrných služeb a silové elektřiny.

Pořizovací cena
Hornsdale není přesně známa, uvádí se investice kolem 90 mil. australských dolarů, cože je asi 1, 5 miliardy Kč. Životnost by měla být 15 let, v průběhu je možné opotřebované baterie měnit za nové, které budou vzhledem k pokroku lepší a levnější. Zařízení se tak bude v průběhu let vylepšovat a nebude proto nutné jej za 15 zbourat a postavit nové.

Návratnost
hovoří o návratnosti investice během prvního blackoutu. K tomu však díky přijatým opatřením v Jižní Austrálii od instalace baterie nedošlo. Díky velkému množství tamních kritických situací v síti, kdy šla cena podpůrných služeb extrémně vysoko, se podle analýz i takto drahá baterie splatila zhruba během 2 let.

Možnost výstavby takových baterií v ČR se zatím potýká s nepřijetím od Ministerstva průmyslu a obchodu a Teplárenské sdružení. I několik baterií na trhu by totiž připravilo konvenční zdroje na fosilní paliva o velkou část zisku za podpůrné služby.

Tento článek není o barevných kovech. Dotýká se však inovací v oblasti recyklace. V této oblasti probíhá intenzivní výzkum, jehož cílem je vyvinout efektivní a ekonomicky tak výhodné technologie, které umožní získávat cenné materiály z vyřazených baterií.

Zdroj: www.aurecongroup.com, oze.tzb-info.cz, oenergetice.cz, hornsdalepowerreserve.com.au, hrot24.cz, wikipedia.org