Velká Británie stojí před ambiciózním úkolem dosáhnout nulových emisí do roku 2050. Jednou z klíčových otázek je, jak zajistit trvalou dostupnost elektřiny z obnovitelných zdrojů, které vyrábí v závislosti na počasí. Studie Královské společnosti (Royal Society), nazvaná "Large-scale electricity storage“ zkoumala možnosti vysoko objemového sezónního ukládání elektrické energie a identifikovala skladování vodíku jako klíčový prvek budoucí energetiky Velké Británie.
Tato studie dospěla k závěru, že do roku 2050 bude potřeba až 100 TWh skladovací kapacity, aby Spojené království splnilo svůj závazek dosáhnout nulových emisí. To by bylo dostatečné pro pokrytí čtvrtiny současné spotřeby elektřiny v zemi, čehož v dekarbonizovaném systému nelze dosáhnout jinak než integrací vodíku.
I přesto, že obnovitelný vodík má nízkou energetickou účinnost při celkové přeměně energie (přibližně 41 %), což znamená, že pouze 41 MWh vodíku by bylo možné získat zpět z každých 100 MWh obnovitelné energie, jiné technologie nebudou schopny zajistit potřebnou kapacitu skladování v řádech TWh.
Elektřinu lze skladovat různými způsoby, například v bateriích, stlačováním vzduchu, výrobou vodíku pomocí elektrolyzérů nebo ve formě tepla. Skladování vodíku v solných jeskyních představuje nejlepší způsob, jak uspokojit potřebu sezónního skladování, protože má nejnižší náklady na jednotku kapacity skladování energie. Velká Británie má navíc dostatek geologických ložisek, která je možné ke skladování vodíku využít.
Svou roli nicméně budou hrát i jiné, elektricky účinnější typy skladování. Svou roli může hrát i jaderná energie a spalování biomasy (a možná i zemního plynu) a zachycování oxidu uhličitého; tyto formy výroby energie však nejsou vhodné v kontextu zajištění flexibility, která bude potřebná k úplné integraci větrné a solární energie.
Skladování vodíku v praxi: Klíčové závěry studie Royal Society
- Potřeba vysoko objemového skladování elektřiny: V roce 2050 by mohla být celková poptávka po elektřině v Británii pokryta větrnou a solární energií podporovanou sezónním skladováním elektrické energie. Jedná se o zásadní předpoklad, jelikož větrná energie může mít značně proměnlivý charakter na desetileté časové škále.
- Efektivní skladování: Pro dlouhodobé skladování elektřiny bude nezbytně nutné mít nízké náklady na uloženou energii. Nejlepší volbou pro Velkou Británii je skladování vodíku v solných jeskyních, ačkoli je možné zvážit amoniak jako alternativu.
- Rozmanitost skladovacích řešení: I když bude skladování vodíku klíčovým prvkem, portfolio různých typů skladování by mělo vést k snížení průměrných nákladů na elektřinu. Portfolio by mohlo zahrnovat i jiné technologie, jako jsou baterie nebo stlačený vzduch.
- Výzva nukleární energetiky: Zahrnutí trvalého jaderného zdroje by zvýšilo náklady na elektřinu, pokud by náklady na jadernou energii výrazně neklesly. Studie také zvažovala využití biomasy se zachycením uhlíku a zjistila, že by mohla snížit náklady na elektřinu, pokud by byla zvýhodněna emisními povolenkami.
Zavádění sezónního skladování elektřiny bude vyžadovat značné finanční investice a spolupráci mezi výrobci vodíku a vlastníky uložišť při plánování nového energetického systému. Tyto výzvy vyžadují zásadní reformy v energetickém sektoru.
Zdroje: