Když zmizí slunce, rozsviťte světla

Obnovitelné zdroje energie jsou budoucností. Zatímco klasické elektrárny používají turbíny, které vyrovnávají výkyvy v nabídce a poptávce, většina obnovitelných zdrojů energie tohle postrádá. Řešením může být setrvačník. A ten pracuje ve vakuu, které vytváří vývěva od společnosti Busch.

Setrvačnost. Důležitý fyzikální princip, který nám umožňuje jezdit na kole, aniž bychom spadli, když přestaneme šlapat, a který zajišťuje, že auto jede, i když sundáme nohu z plynu. Stejný princip funguje i v elektrárnách. Například v uhelné elektrárně se při spalování uhlí odpařuje voda. Vyrobená pára pohání turbíny stovkami otáček za minutu, přičemž každá z nich se otáčí stále stejnou frekvencí – frekvencí elektrické sítě, kterou napájí. Běžné elektrárny jsou navrženy a dimenzovány tak, aby vyráběly konstantní množství elektrické energie, a díky těmto turbínám jsou schopny vyrovnávat výkyvy v poptávce po energii. Díky tomu je naše energetická síť stabilní a světla svítí.

Problém s obnovitelnými zdroji

Při každém odběru energie ze sítě, dokonce i při zapnutí světla, klesá frekvence. Síť musí být schopna tuto změnu frekvence kompenzovat, jinak hrozí, že světla budou blikat a zařízení nebudou správně fungovat. Poklesy frekvence mohou být doma nepříjemné, ale v jiných situacích, například v nemocnicích, mohou být život ohrožující.

Obnovitelná energie je však svou povahou proměnlivá. Slunce zmizí za mraky, vítr přestane foukat, příliv a odliv přichází a odchází, jsou období slabých dešťů. A protože většina metod nepohání turbíny, které by mohly stabilizovat jejich dodávky, mohou tyto ekologičtější zdroje způsobit problémy v rozvodné síti.

Řešení bez třecích ploch

Obnovitelné zdroje energie, jako jsou solární panely, vyrábějí stejnosměrný proud. Naproti tomu elektrická síť funguje na střídavém napájení. Proud, který dodávají obnovitelné zdroje, se proto musí nejprve přeměnit pomocí měniče střídavého proudu. Otázkou však zůstává variabilita. Jednou z metod stabilizace příkonu obnovitelné energie je použití velkého těžkého kola, tzv. setrvačníku. Vyrobená elektřina se používá k udržování setrvačníku v chodu, stejně jako pára pohání turbínu. Aby se zajistilo, že setrvačník běží hladce a ztrácí absolutní minimum kinetické energie třením, je udržován podtlak.

Pokud se zvýší poptávka po elektřině nebo klesne výkon vyrobený z obnovitelných zdrojů energie, síť pak odebírá energii z kola. Setrvačnost setrvačníku umožňuje přenášet energii na stejné frekvenci po krátkou dobu – avšak dostatečně dlouhou na to, aby ostatní zdroje energie zareagovaly na nedostatek energie a vyrovnaly se s ním, čímž se zajistí stabilita sítě.