Téma druhotného využití baterií je velmi aktuální, protože první generaci trakčních baterií v elektromobilech právě končí provozní životnost. „Jejich kapacita už nevyhovuje nárokům na mobilitu, pro stacionární úložiště je však stále dostatečná. Druhotné využití prodlužuje životní cyklus baterií, odkládá recyklaci, snižuje materiálovou i ekologickou zátěž a zlepšuje ekonomiku ukládání energie,“ vysvětluje prof. Radomír Goňo, vedoucí Katedry elektroenergetiky FEI.
Jaký je potenciál vyřazených baterií pro obnovitelné zdroje energie?
S rostoucím počtem elektromobilů se rychle zvětšuje i zásoba baterií se zůstatkovou kapacitou vhodnou pro stacionární akumulaci. Druhotné využití těchto baterií může zlevnit a urychlit zavádění úložišť energie, která pomáhají vykrývat špičky výroby a spotřeby, integrovat proměnlivé (intermitentní) zdroje, poskytovat podpůrné služby a zvyšovat energetickou soběstačnost budov i obcí. Při správné diagnostice a řízení lze bezpečně zapojit různé typy a stáří baterií, čímž se zvyšuje flexibilita sítě a podpora rozvoje OZE.
V čem spočívá hlavní technická a výzkumná výzva projektu? Proč zatím neexistuje univerzální řídicí jednotka pro různé typy baterií?
Každý výrobce elektromobilů používá vlastní konstrukci baterií i BMS (Battery Management System), které spolu často vůbec nekomunikují. Chybí jednotná dokumentace a standardy, což komplikovalo jejich další využití. Náš tým proto vyvíjí univerzální zařízení, které tento problém překonává – bezpečně propojí širokou škálu použitých baterií a umožní jejich efektivní zapojení do jednoho akumulačního systému.
Jaké baterie testujete?
Testujeme tři hlavní typy článků – válcové, sáčkové i prizmatické. Kromě mechanického provedení se články liší i chemickým složením, které má vliv na hmotnost, výkon i kapacitu výsledného bateriového packu. Z tohoto pohledu pracujeme s vybranými variantami Li-ion a LiFePO₄. Jednotlivé články second-life baterií je nutné předem proměřit a důkladně roztřídit podle technického stavu. Následně jsou vzájemně propojeny pouze baterie s co nejpodobnějšími parametry, aby pro sestavení nového akumulačního zařízení byly vybrány články se srovnatelnými vlastnostmi a bylo dosaženo co nejlepších parametrů i životnosti.
Co ověří poloprovozní testování?
Testy proběhnou v průběhu celého roku, aby zachytily různé provozní podmínky. V jednotlivých etapách ověříme účinnost a stabilitu řízení, funkci BMS (monitoring napětí, proudu a teploty a balancování), efektivitu akumulace energie i dlouhodobou spolehlivost. Současně posoudíme kompatibilitu a vzájemné chování různých akumulačních zařízení a kombinací bateriových modulů. Zkoušky budou probíhat na sestavách napojených na oba nejčastější typy OZE, fotovoltaické i větrné elektrárny, s ohledem na aktuální dostupnost zdrojů v jednotlivých obdobích roku.
Jak může projekt ovlivnit rozvoj akumulace energie?
Vyvíjené zařízení může být klíčovým krokem k masivnějšímu využití second-life baterií. Přináší dostupnější úložiště, podporuje integraci obnovitelných zdrojů, snižuje ekologickou zátěž a přispívá k energetické bezpečnosti. Pokud se podaří prototyp uvést do praxe, může pozitivně ovlivnit rozvoj akumulace nejen v ČR, ale i v dalších evropských zemích.
Projekt č. FW10010003, Řídicí systém využití baterií s nižší kapacitou z BEV pro akumulaci energie k OZE, je spolufinancován se státní podporou Technologické agentury ČR v rámci programu TREND.
