Některé evropské vývojářské firmy nyní směřují svůj výzkum na vytvoření prvních prototypů takzvaných gravitačních elektráren. Britský start up Gravitricity chce ten svůj stavět právě v Česku; v jednom z uzavřených černouhelných dolů v Moravskoslezském kraji.



Od projektu si slibuje vybudovat masivní zásobárnu energie pro tamní region. Půjde o projekt určující budoucí trendy v uchovávání energie nebo o slepou větev ve výzkumu? Přečtěte si naši analýzu.

Jak elektrárny fungují?

Ať už se jedná o jakýkoliv typ gravitační elektrárny, jedno mají společné: slouží pro uchovávání energie na později. Nejedná se tedy o “klasickou elektrárnu” jako takovou, ale o “záložní zdroj,” který je možné využít v době, kdy je energie nedostatek. Na podobném principu ostatně nyní fungují například přečerpávací elektrárny.

Samotná zařízení pak fungují jako generátory energie získané díky gravitační síle působící na vysoko umístěný objekt. Elektrárny proto musí být vybudovány na vysokých věžích, jelikož využívají energii z objektu spuštěného z velké výšky, kterým je generována kinetická energie, která je následně převedena na elektrickou. Když jsou hmotnostní zařízení vysunuta nahoru, ukládají potenciální energii, kterou mohou následně uvolnit, když jsou spuštěna dolů.

Zvláště vhodné se pak zdá propojení gravitačních elektráren s elektrárnami využívající obnovitelné zdroje energie. Fotovoltaické panely a větrné turbíny za vhodných meteorologických podmínek typicky generují nadbytek energie, kterou je třeba ukládat na pozdější vyšší vytížení sítě. Přestože vývoj vysokokapacitních akumulačních baterií jde kupředu mílovými kroky, diverzifikovat ukládání energie je rozhodně na místě.

Zásobárna energie (nejen) pro Moravskoslezský kraj

Takto by proto měla sloužit i první gravitační elektrárna na světě, která vyroste poblíž Ostravy. Zástupci britského startupupu Gravitricity, jehož konečným cílem je vybudování první komerční gravitační elektrárny na světě, českého státního podniku Diamo a Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava v uplynulých dnech podepsali dvě memoranda o spolupráci. Pokud vše půjde podle plánů, elektrárna by mohla být uvedena do provozu už v roce 2026. Nejdříve je však třeba vyhotovit studii proveditelnosti, od jejichž závěrů pak bude možné se odrazit dál.

Gravitricity uvádí, že instalace s jedním hmotnostním zařízením o váze 25 tun by mohla uložit až 4 MWh energie. To by mohlo zásobovat až 1 000 domácností po dobu 24 hodin, nicméně jen v ideálním případě. Větší instalace s více hmotnostními zařízeními by mohly mít kapacitu až několika set MWh. Průměrná česká domácnost má, pro představu, spotřebu přibližně 3 MWh ročně.

Slibná efektivita

Podle společnosti Gravitricity by efektivita jejich prototypového zařízení měla být až 80 %. To je sice v porovnání s ostatními zdroji energie úctyhodné číslo, nicméně v tomto případě nejde o “elektrárnu” v pravém slova smyslu. V porovnání s přečerpávací elektrárnou, fungující na obdobném principu, je pak efektivita naopak srovnatelná. Jaderné nebo uhelné elektrárny mají totiž efektivitu výroby elektřiny asi poloviční, kolem 35 %, ale nemohou ji sami nijak uchovávat. Proto se gravitační elektrárna jeví jako ideální doplněk především k fotovoltaickým panelům a větrníkům, s nimiž by mohla vytvořit efektivní lokální energetickou soustavu. Gravitační elektrárny mají totiž výborný potenciál překlenout nárazové špičky ve výrobě elektřiny.

Proč už dávno nejsou vystavěné?

Když se systém zdá tak výhodný, proč dávno gravitační elektrárny nemáme a neukládají nám energii z větrníků točících se o kousek dál? Důvodů je bohužel hned několik. Vzhledem k tomu, kolik energie je systém schopen uchovat, je celá stavba velmi rozměrná. Tento problém se dá však vyřešit vysokou věžní konstrukci nebo celou stavbu postavit v hornatém terénu, který přirozeně nabízí vysoké převýšení.

Cena výstavby takového zařízení nebo přestavby opuštěných dolů je však v současné době velmi vysoká, přestože s rozvojem technologií nebo nových projektů samozřejmě klesá. To se samozřejmě týká i plánované výstavby od společnosti Gravitricity nedaleko Ostravy. Musím však zdůraznit, že zároveň klesá cena i u jiných typů uchovávání elektrické energie a v samotném provedení jsou stále technologické nedostatky, např. je třeba vyřešit ukládání energie ve větším měřítku, nejenom na lokální úrovni.

Budoucnost?

Podle dostupných vědeckých analýz a reportů se zdá budoucnost gravitačních elektráren celkem slibná. Přestože je ještě třeba zapracovat na technologickém vývoji a výzkumu, samotný princip tohoto zařízení a jeho propojení s elektrárnami využívající obnovitelné zdroje energie rozhodně dává smysl. A to především lokálně, v regionech, kde může být toto spojení dobrým alternativním udržitelným energetickým systémem. Uchované množství energie je nicméně poměrně malé v poměru k obrovským rozměrům konstrukce a závaží. Gravitační elektrárny se tak zřejmě nikdy nestanou hlavní zásobárnou energie pro hustě osídlená velká města nebo majoritním způsobem uchovávání energie. Pokud se však na použitých technologiích ještě dostatečně zapracuje, využití si najdou!