Sodíko-sírové baterie: nové úložiště od NGK s 0,5MW/2,9MWh je v Bulharsku
2.11.2023, Milan Šurkala, aktualita
Sodíkové baterie Na-Ion si už razí cestu do různých úložišť a vozidel. Existují ale také sodiíko-sírové akumulátory Na-S, a ty už také dávno nejsou jen v laboratořích. První východoevropské úložiště s nimi je v Bulharsku.
Už dobře víme, že existuje takřka nekonečné množství akumulátorů, a nedávno jsme zjistili, že nejenže existuje spousta typů Li-Ionů, které se mohou na základě chemického složení výrazně lišit svými vlastnostmi, tak se mohou lišit i jednotlivé články s podobným základem chemického složení. Jednou z jejich náhrad by mohly být akumulátory Na-Ion, tedy sodíkové. Ale i ty mají své další alternativy, jednou z nich jsou např. sodíko-sírové varianty Na-S. Společnost NGK Insulators a BASF Stationary Energy Storage GmbH (BSES) společně postavily první východoevropské úložiště postavené na článcích Na-S. To stojí v Kostinbrodu v Bulharsku. Připomeňme však, že zdaleka nejde o úplně novou "revoluční" technologii, vůbec první projekt s nimi se datuje už do roku 1995.
V Bulharsku jde o dva kontejnery, které dokážou dohromady pojmout 2900 kWh energie a poskytnout max. výkon 500 kW. Pod plným výkonem tak mohou dodávat energii po dobu 5,8 hodiny, což je u podobných úložišť nadprůměr (obvykle se projektují na plus minus dvě hodiny). Systém má ukládat přebytky z OZE a umožnit pak prodávat energii v době jejího nedostatku. Hovoří se o tom, že by úložiště mělo mít životnost na 20 let a 7300 cyklů (tedy každý den jeden cyklus). Kontejnery se interně skládají z 1,2kWh modulů.
Zde se ještě podívejme na běžné články Na-S, které firma nabízí (ty mají 9 cm v průměru a 50 cm na délku, váží 5 kg). Ty totiž mají docela zajímavé některé specifikace. Jejich energetická hustota totiž dosahuje 222 Wh/kg, což sice zdaleka nedosahuje na nejlepší Li-Iony, ale např. značně překonává Li-Ion LFP (ty nejlepší jsou někde kolem 180 Wh/kg) a Na-Ion (tam se končí u cca 160 Wh/kg). Objemová hustota je na tom s 367 Wh/l už hůře, zde se už může rovnat i oběma výše zmíněným typům.
Bohužel pro elektromobilitu jsou nepoužitelné kvůli velmi nízkému výkonu. Vybití zvládnou za 6 hodin, což sice zní na první pohled dobře, že se nevybijí dříve a není potřeba stát na nabíječce dříve než za řekněme 4-5 hodin, to ale také znamená onen nízký výkon - to je ten důvod, proč se tak rychle nedokážou vybít (zatímco drtivá většina akumulátorů v EV dokáže dodat výkon (v kW) v násobcích čísla vyjadřujícího množství energie (v kWh), zde hovoříme o šestině.
Zkusme si tedy vytvořit teoretický 100kWh akumulátor., ať se podíváme, co by to znamenalo. Ten by při výše zmíněných údajích vážil v článcích lehce přes 450 kg (s obalem a dalšími záležitostmi by to bylo nejspíš 600-700 kg), což se nijak nevymyká dnešnímu stavu u podobných akumulátorů, objemově by šlo o 272 litrů v článcích (v rámci celého akumulátoru se vším svým příslušenstvím násobně více).
No a teď ten výkon. Baterie vydrží na oněch 6 hodin (tedy C/6) a jejich výkonová hustota je jen 36 W/kg. Má-li tedy 100 kWh článků 450 kg, dostáváme se k max. výkonu 16,2 kW. To je opravdu málo, obzvlášť uvážíme-li, že v elektromobilu musí tímto výkonem "rozpohybovat" i sám sebe, tedy odhadem 600-700 kg, a to jsme do rovnice nedali ani gram z auta, ve kterém by tento akumulátor byl umístěn. Na elektromobilitu je to tedy v tomto stavu naprosto nevhodná technologie. Pro stacionární využití je ale dobrá vysoká životnost okolo 15 let a 4500 cyklů. Ne zrovna povzbudivou vlastností je i provozní teplota 300 až 340 °C.
