Energie do zásoby

V roce 2050 by mělo 80 procent elektřiny pocházet z obnovitelných zdrojů, převážně z větrných turbín a fotovoltaických elektráren. Když pak v Německu náhle přestane svítit slunce a ani nebude foukat vítr, je potřeba mít soustavu, která se bude schopná rychle a flexibilně takovýmto situacím přizpůsobit. Jako možné řešení přicházejí v úvahu zásobníky energie. V době silného větru a slunce mohou energii přijímat. A pak podle potřeby vracet i v době bezvětří, za tmy nebo při zatažené obloze.

Domácí zásobník energie: baterie

Kombinace fotovoltaiky a baterie pro vlastní spotřebu a dodávky do sítě

Využití přirozených nádrží: přečerpávací vodní elektrárna

Výstavba přečerpávacího systému

Možností skladování energie je už celá řada: krátkodobé akumulátory jako baterie, kondenzátory nebo setrvačníky mohou v průběhu dne energii víckrát naakumulovat a zase vydat. Mají však jen omezenou kapacitu. Pro uložení energie na delší dobu se v Německu využívají především přečerpávací vodní elektrárny. Na německou síť jsou momentálně napojené přečerpávací elektrárny o výkonu přibližně devět gigawattů, přičemž část elektráren se nachází v Lucembursku a v Rakousku. Německo má díky tomu v tomto ohledu největší kapacity v Evropské unii, rozšiřovat je však může jen do určité míry. Proto Německo intenzivně spolupracuje se zeměmi, které disponují velkými úložnými kapacitami. Jsou to zejména Rakousko, Švýcarsko a Norsko.
Další alternativou dlouhodobějšího ukládání energie jsou zásobníky stlačeného vzduchu. Vzduch se do podzemních zásobníků vtlačuje za pomoci přebytečné energie. Pro tyto účely se využívají například kaverny po vytěžených solných ložiscích. V případě potřeby pak stlačený vzduch pohání generátor, a tak zase vyrábí elektřinu.
Nejnovějším trendem v dlouhodobém skladování je technologie power-to-gas. V tomto případě se přeměňuje elektřina získaná z obnovitelných zdrojů energie elektrolýzou na vodík nebo syntetický zemní plyn. Výhodou je, že vodík nebo zemní plyn je možné ukládat, přímo využívat anebo dodávat do plynárenské sítě. Dá se pak snadno přepravovat a flexibilně používat. Elektrárny je podle potřeby mohou opět přeměnit na elektřinu nebo teplo, koneční spotřebitelé s jejich pomocí mohou vařit, vytápět nebo je využívat pro pohon vozidel. Většina zásobníků energie je však v současné době ještě velmi drahá. Spolková vláda se proto snaží stimulovat výzkum a vývoj a v roce 2011 vyhlásila dotační program s názvem Zásobníky na podporu rozvoje této oblasti. Navíc od roku 2013 podporuje malé, decentrální zásobníky, které jsou propojené s fotovoltaickými elektrárnami. Nově se baterie dají využívat pro rychlou kompenzaci menších výkyvů v elektrické síti. Vstup takovýchto bateriových systémů na trh by měl rozproudit výzkum a inovace, díky nimž by se měly snížit náklady.

Přeměna elektřiny na plyn

Princip fungování elektrolýzy a metanizace i možné způsoby využití

Podle odhadů expertů je potřeba nových zásobníků prozatím omezená. Výhodné systémové náklady pro všechny úložné technologie se dají očekávat teprve v dlouhodobějším časovém horizontu při velmi vysokém podílu obnovitelných zdrojů energie na celkových dodávkách energie. V krátkodobém a střednědobém horizontu je výhodnější zaměřit se na jiná opatření, například na rozšiřování elektrické sítě nebo na cílenou regulaci výroby a spotřeby, která umožní efektivní využívání energie.