Cryo-energetické skladovací systémy v roce 2025: Transformace odolnosti elektrické sítě a integrace obnovitelných zdrojů pomocí technologií kapalného vzduchu nové generace. Objevte, jak je kryogenní skladování připraveno urychlit globální energetickou transformaci.

• Výkonný souhrn & Klíčové poznatky
• Velikost trhu, růstové tempo & Předpovědi na období 2025–2030
• Základní technologie: kapalný vzduch, kryogenní nádrže a integrace systémů
• Vedoucí společnosti a průmyslové iniciativy (např. highviewpower.com, sumitomoelectric.com)
• Analýza nákladů a vyrovnané náklady na skladování (LCOS)
• Případové studie nasazení a pilotní projekty
• Ovlivňující faktory politiky, regulací a integrace sítě
• Konkurenční prostředí: Kryo vs. Baterie a jiná řešení skladování
• Inovační pipeline: V&V, patenty a materiály nové generace
• Budoucí výhled: Příležitosti, výzvy a strategická doporučení
• Zdroje & Reference

Výkonný souhrn & Klíčové poznatky

Kryo-energetické skladovací systémy, známé také jako kryogenní energetické skladování (CES), se objevují jako slibné řešení pro velkokapacitní, dlouhodobé skladování energie, zejména když se elektrické sítě po celém světě integrují s vyššími podíly přerušovaných obnovitelných zdrojů energie. Tyto systémy skladují energii zkapalněním vzduchu nebo jiných plynů při extrémně nízkých teplotách a později ji uvolňují regasifikací kapaliny, aby poháněly turbíny a vyráběly elektřinu. V roce 2025 sektor přechází z pilotních projektů na rané komerční nasazení, přičemž několik klíčových hráčů a demonstračních zařízení formuje vyhlídky trhu.

Mezníkem v tomto odvětví bylo uvedení do provozu největšího kapalného vzduchu energetického skladovacího (LAES) zařízení na světě v Carringtonu ve Velké Británii od společnosti Highview Power. Toto zařízení s kapacitou 50 MW/250 MWh, které je v provozu od roku 2023, slouží jako komerční důkaz konceptu a přitahuje pozornost od dodavatelů elektrické energie a provozovatelů sítí, kteří hledají alternativy k lithium-iontovým bateriím pro dlouhodobé skladování. Highview Power také pokročila v plánech na další projekty ve Velké Británii a Španělsku, přičemž se vyvíjejí systémy o kapacitě několika gigawatthodin, a oznámila partnerství s hlavními energetickými společnostmi, aby urychlila nasazení.

Ve Spojených státech Highview Power oznámila záměr postavit zařízení LAES s kapacitou 300 MWh ve Vermontu, podporované státními a federálními fondy, s cílem uvedení do provozu v roce 2026. Mezitím Siemens Energy a Air Products zkoumají integraci kryogenního skladování s infrastrukturou pro průmyslové plyny a vodík, využívajíc jejich odborné znalosti v oblasti kryogeniky a velkokapacitního procesního inženýrství.

Klíčové poznatky pro rok 2025 a krátkodobý výhled zahrnují:

• Komerčně ověřené kryo-energetické skladování nyní technicky funguje, přičemž zařízení v Carringtonu vykazuje účinnost cyklu 50–60 % a skladovací doby od několika hodin do několika dnů.
• Nákladová konkurenceschopnost se zlepšuje, přičemž se očekává, že kapitálové náklady na systémy LAES klesnou pod 500 USD/kWh do roku 2027, což je činí atraktivními pro aplikace v elektromobilitě, kde jsou důležité doba trvání a flexibilita.
• Hlavní poskytovatelé energie a provozovatelé sítí v Evropě a Severní Americe aktivně vyhodnocují CES jako součást svých strategií dekarbonizace a odolnosti sítí, přičemž probíhá několik výběrových řízení.
• Podpora politiky, včetně reforem na trhu s kapacitou a pobídek pro dlouhodobé skladování, urychluje projektové pipeline, zejména ve Velké Británii, EU a některých státech USA.
• Probíhající V&V firem jako Highview Power, Siemens Energy a Air Products se zaměřuje na zlepšení účinnosti, snížení nákladů a integraci CES s obnovitelnými zdroji a průmyslovými procesy.

Shrnutí: Kryo-energetické skladovací systémy jsou připraveny na významný růst ve druhé polovině 20. let, přičemž brzká komerční nasazení nastavují scénu pro širší přijetí jako součást globální energie přechodu.

Velikost trhu, růstové tempo & Předpovědi na období 2025–2030

Kryo-energetické skladovací systémy, také známé jako kryogenní energetické skladování (CES) nebo kapalné vzduchové energetické skladování (LAES), se objevují jako slibné řešení pro velkokapacitní, dlouhodobé skladování energie. Tyto systémy ukládají energii zkapalněním vzduchu nebo jiných plynů za velmi nízkých teplot a později uvolňují uloženou energii regasifikací kapaliny, aby poháněly turbíny. K roku 2025 globální trh pro kryo-energetické skladování zůstává v rané fázi komercializace, ale má před sebou významný růst v průběhu následujících pěti let, poháněný rostoucí integrací obnovitelné energie, potřebou flexibility elektrické sítě a cíli dekarbonizace.

Instalovaná kapacita kryo-energetického skladování je vzhledem k jiným technologím stále relativně malá, s pouze několika komerčními projekty v provozu. Mezi významné hráče patří Highview Power, britská společnost uznávaná jako globální lídr v tomto odvětví. Highview Power uvedla do provozu první zařízení LAES na světě s kapacitou 5 MW/15 MWh v Bury ve Velké Británii a v současnosti vyvíjí další, mnohem větší projekty, včetně zařízení o kapacitě 50 MW/250 MWh v Carringtonu poblíž Manchesteru, které má začít fungovat do roku 2025. Společnost také oznámila plány na další projekty ve Spojených státech a ve Španělsku, což naznačuje mezinárodní expanze a rostoucí důvěru investorů.

Tržní prognózy pro období 2025–2030 naznačují roční průměrnou míru růstu (CAGR) v dvouciferných číslech, přičemž celková instalovaná kapacita se očekává, že dosáhne několika gigawatthodin do roku 2030. Tento růst je podložen rostoucí podporou politiky pro dlouhodobé skladování energie na klíčových trzích, jako jsou Velká Británie, USA a části Evropy. Například britská vláda zahrnula dlouhodobé skladování do své energetické strategie a Ministerstvo energetiky USA zahájilo iniciativy ke zrychlení komercializace technologií jako LAES. Průmyslové subjekty, jako je Energy Storage Association a Evropská asociace pro skladování energie, zdůraznily kryogenní skladování jako kritického aktiva pro spolehlivost sítí a integraci obnovitelných zdrojů.

Zatímco Highview Power zůstává nejvýznamnějším hráčem, na trh vstupují i další společnosti. Siemens Energy projevila zájem o kryogenní skladování jako součást širšího portfolia energetického skladování a očekává se, že partnerství mezi poskytovateli technologií a dodavateli energie urychlí jejich nasazení. V několika příštích letech se očekává přechod od demonstračních projektů k komerčním zařízení, přičemž projekce velikosti trhu se pohybují od 1 do 2 miliard USD do roku 2030 v závislosti na politice, nákladech na technologie a financování projektů.

Celkově se očekává, že trh kryo-energetického skladování bude od roku 2025 silně růst, s rostoucím počtem projektových oznámení, podpůrnými politickými rámci a rostoucím uznáváním role této technologie při umožnění nízkouhlíkového a odolného energetického systému.

Základní technologie: kapalný vzduch, kryogenní nádrže a integrace systémů

Kryo-energetické skladovací systémy, zejména ty využívající kapalný vzduch nebo kapalný dusík, získávají na popularitě jako slibné řešení pro velkokapacitní, dlouhodobé skladování energie. Základní technologie, které tyto systémy podporují, zahrnují výrobu a skladování kryogenních kapalin, pokročilé kryogenní nádrže a integraci těchto komponent do řešení skladování energie na úrovni sítě. K roku 2025 několik klíčových vývojů a nasazení formuje trajektorii odvětví.

V srdci kryo-energetického skladování je proces zkapalnění vzduchu nebo dusíku při extrémně nízkých teplotách (pod -196 °C pro dusík), jejich skladování v tepelně izolovaných kryogenních nádržích a následná regasifikace pro pohon turbin a výrobu elektřiny, když je to potřeba. Tento proces je inherentně škálovatelný a nezávisí na geograficky omezených zdrojích, což je činí atraktivními pro elektrické aplikace.

Jedním z nejvýznamnějších hráčů v této oblasti je Highview Power, britská společnost, která pionýrně vyvinula technologii kapalného vzduchu energetického skladování (LAES) na komerční úrovni. Systémy společnosti Highview Power používají zařízení pro zkapalňování průmyslových plynů, robustní kryogenní skladovací nádrže a patentované systémy výměny tepla a zisku energie. Jejich vlajkový projekt, zařízení Carrington poblíž Manchesteru, je navrženo tak, aby poskytlo 50 MW/250 MWh skladování, přičemž komerční provoz je očekáván v roce 2025. Technologická roadmapa společnosti zahrnuje modulární systémy, které mohou být škálovány na stovky megawattů, zaměřených jak na vyrovnávání sítě, tak na integraci obnovitelných zdrojů.

Technologie kryogenních nádrží je klíčovým faktorem pro tyto systémy. Společnosti jako Chart Industries a Linde jsou globálními lídry ve výrobě velkokapacitních kryogenních skladovacích nádob. Tyto nádrže musí udržovat extrémně nízké teploty s minimálními ztrátami, což vyžaduje pokročilé izolační materiály a konstrukční techniky. Nedávné pokroky zahrnují použití víc vrstev vakuové izolace a zlepšené geometrie nádrží pro zvýšení tepelné výkonnosti a bezpečnosti.

Integrace systémů je další oblast rychlého pokroku. Integrace kryo-energetického skladování s obnovitelnou výrobou, softwarem pro správu sítě a trhy s podpůrnými službami je nezbytná pro komerční životaschopnost. Například Highview Power spolupracuje s dodavateli energie a provozovateli přenosových sítí, aby prokázala flexibilitu a spolehlivost LAES za reálných podmínek sítě. Kromě toho partnerství s dodavateli průmyslových plynů, jako je Air Products, usnadňují společnou lokalizaci kryogenního skladování s existující infrastrukturou pro výrobu a distribuci plynu, což snižuje náklady a urychluje nasazení.

Pohled na kryo-energetické skladovací systémy v roce 2025 a dále je pozitivní, protože několik velkých projektů je ve vývoji v Evropě, Severní Americe a Asii. Očekává se, že pokračující inovace v materiálech kryogenních nádrží, integraci systémů a efektivitě procesů přispějí k poklesu nákladů a rozšíření rozsahu aplikací, což umístí kryo-energetické skladování jako klíčovou technologii v přechodu na nízkouhlíkový energetický systém.

Vedoucí společnosti a průmyslové iniciativy (např. highviewpower.com, sumitomoelectric.com)

Kryo-energetické skladovací systémy, také známé jako kapalné vzduchové energetické skladování (LAES), získávají na popularitě jako slibné řešení pro velkokapacitní, dlouhodobé skladování energie. Tyto systémy využívají přebytečnou elektřinu k zkapalnění vzduchu, který je pak skladován při nízkých teplotách a později expanzován, aby poháněl turbíny a vyráběl elektřinu, když je potřeba. Jak se globální energetický sektor urychluje v přechodu na obnovitelné zdroje, potřeba technologií skladování na úrovni sítě, jako je kryogenní energetické skladování, se stává stále naléhavější. Několik vedoucích společností a průmyslových iniciativ formuje krajinu v roce 2025 a je připraveno ovlivnit vývoj v nadcházejících letech.

Klíčovým hráčem v tomto sektoru je Highview Power, britská společnost uznávaná jako pionýr v technologii LAES na komerční úrovni. Highview Power vyvinula a nasadila první zařízení kryogenního energetického skladování na úrovni sítě ve Velké Británii, které má kapacitu 50 MW/250 MWh. V roce 2024 společnost oznámila plány na rozšíření své činnosti v USA s několika projekty v jednání, včetně zařízení o kapacitě 300 MWh ve Vermontu. Technologie Highview Power je navržena pro dlouhodobé skladování (od několika hodin po dny), což ji činí vhodnou pro vyvážení nabídky a poptávky po obnovitelné energii v síti.

Další významnou průmyslovou iniciativou je Sumitomo Electric Industries, Ltd., japonský konglomerát s širokým portfoliem v oblasti pokročilých energetických řešení. Sumitomo Electric aktivně zkoumá a vyvíjí kryogenní a další pokročilé skladovací technologie, využívajíc svoji odbornost v oblasti energetických systémů a integrace sítě. Společnost spolupracuje s dodavateli energie a výzkumnými institucemi v Japonsku a v zahraničí na pilotních projektech kryogenního skladování, s cílem komercializovat tato řešení do konce 20. let.

Kromě těchto lídrů vstupují na trh i další společnosti. Linde, globální společnost zabývající se průmyslovými plyny a inženýrstvím, zkoumá synergie mezi svou odborností v oblasti kryogenní manipulace s plyny a aplikacemi pro skladování energie. Očekává se, že zapojení Linde urychlí škálování a snížení nákladů na infrastrukturu kryogenního skladování, zejména v oblastech s ustálenými dodavatelskými řetězci průmyslového plynu.

Průmyslové subjekty, jako je Energy Storage Association a Mezinárodní energetická agentura, sledují pokrok kryogenní skladování a zdůrazňují jeho potenciální roli při dekarbonizaci energetických systémů. K roku 2025 je výhled pro kryo-energetické skladovací systémy optimistický, s pilotními projekty přecházejícími na komerční nasazení a rostoucím zájmem ze strany dodavatelů energie hledající spolehlivá a dlouhodobá skladovací řešení. V příštích několika letech se očekává další pokles nákladů, zlepšení technologií a podpůrné politické rámce, které urychlí širší přijetí a integraci kryogenního energetického skladování po celém světě.

Analýza nákladů a vyrovnané náklady na skladování (LCOS)

Kryo-energetické skladovací systémy, také známé jako kapalné vzduchové energetické skladování (LAES), získávají na popularitě jako slibné řešení pro dlouhodobé skladování energie, zejména pro aplikace na úrovni sítě. Analýza nákladů a vyrovnané náklady na skladování (LCOS) pro tyto systémy v roce 2025 a blízké budoucnosti jsou formovány probíhajícími komerčními nasazeními, technologickými zlepšeními a vyvíjejícími se tržními podmínkami.

LCOS pro kryo-energetické skladování je ovlivněna kapitálovými výdaji (CAPEX), provozními výdaji (OPEX), účinností systému a životností projektu. K roku 2025 je nejvýznamnější komerční nasazení od společnosti Highview Power, která uvedla do provozu a staví několik velkokapacitních zařízení LAES ve Velké Británii a USA. Jejich zařízení Carrington s kapacitou 50 MW/250 MWh v Manchesteru, UK, slouží jako měřítko pro současné náklady. Podle veřejných prohlášení společnosti Highview Power se očekává, že LCOS pro jejich technologii LAES se bude pohybovat v rozmezí 140–200 USD/MWh, přičemž se očekává, že dosáhne 100 USD/MWh nebo méně, jakmile se výroba zvýší a dodavatelské řetězce dozrají v následujících několika letech.

Klíčovými faktory ovlivňujícími náklady jsou využití standardních průmyslových komponent, jako jsou zkapalňovače vzduchu a skladovací nádrže, které těží z ustálených dodavatelských řetězců v průmyslu s plyny. Společnosti jako Air Products and Chemicals, Inc. a Linde plc jsou hlavními dodavateli kryogenního vybavení a plynů, čímž podporují škálovatelnost a snižování nákladů projektů LAES. Modulární konstrukce kryo-energetických skladovacích systémů umožňuje postupné zvyšování kapacity, což může dále optimalizovat ekonomiku projektu.

Provozní náklady jsou relativně nízké, protože systémy LAES mají minimální degradaci v průběhu času a nezávisí na vzácných nebo nebezpečných materiálech. Účinnost cyklu současných komerčních systémů je obvykle 50–60 %, což je nižší než účinnost lithium-iontových baterií, ale vyváženo delšími životnostmi (20–30 let) a vhodností pro velkokapacitní, dlouhodobé skladování. Jak víc projektů začne fungovat, jako ty, které oznámila společnost Highview Power v USA a Španělsku, se očekává, že ekonomie škály a učební efekty povedou k poklesu jak CAPEX, tak LCOS.

Pohled do budoucnosti naznačuje pozitivní výhled pro náklady kryo-energetického skladování. S rostoucím nasazením, standardizací a integrací s obnovitelnými zdroji očekávají účastníci průmyslu, že LCOS se přiblíží 80–100 USD/MWh do konce 20. let. To umístí kryo-energetické skladování jako konkurenční možnost pro vyrovnávání sítě, integraci obnovitelných zdrojů a energetickou bezpečnost, zejména s rostoucí potřebou dlouhodobého skladování.

Případové studie nasazení a pilotní projekty

Kryo-energetické skladovací systémy, také známé jako kapalné vzduchové energetické skladování (LAES), se v posledních deseti letech převedly z laboratorních konceptů do zahraničního nasazení. K roce 2025 formuje několik vysoce profilovaných pilotních projektů a komerčně velkých instalací trajektorii sektoru, s důrazem na aplikace na úrovni sítě, integraci obnovitelných zdrojů a průmyslovou dekarbonizaci.

Jedním z mezníků při nasazení je zařízení CRYOBattery™ o kapacitě 50 MW/250 MWh v Carringtonu, poblíž Manchesteru, ve Velké Británii, které vyvinula Highview Power. Uvedeno do provozu v roce 2023, toto zařízení je největším provozovaným zařízením LAES na světě a slouží jako referenční místo pro škálovatelnost a flexibilitu technologie. Zařízení poskytuje vyrovnávání sítě, odezvu na frekvenci a rezervní služby britské Národní síti, přičemž demonstruje schopnost kryogenního skladování podporovat integraci obnovitelné energie a zvyšovat odolnost sítě. Projekt v Carringtonu je také zajímavý díky své modulární konstrukci, která umožňuje budoucí rozšíření kapacity a replikaci na jiných místech.

Na základně úspěchu v Carringtonu oznámila Highview Power plány na další velké projekty ve Velké Británii a Španělsku, zaměřené na kapacity v mnoha stovkách megawatthodin. V roce 2024 společnost získala investici ve výši 300 milionů GBP, aby urychlila nasazení, přičemž nové lokace by měly být zahájeny v roce 2025. Tyto projekty jsou navrženy tak, aby poskytovaly dlouhodobé skladování (více než 8 hodin), čímž řeší kritickou mezeru, kterou zanechávají lithium-iontové baterie a čerpaná hydroelektrárna, zejména v oblastech s omezenou topografickou vhodností pro tradiční skladování.

Ve Spojených státech společnost Highview Power spolupracuje s Tennessee Valley Authority (TVA) na prozkoumání nasazení technologie LAES pro podporu sítě a integraci obnovitelných zdrojů. Studie proveditelnosti dokončená v roce 2024 identifikovala několik potenciálních lokalit v oblasti služby TVA, přičemž pilotní projekty se očekávají na konci roku 2025. Tyto iniciativy jsou součástí širší strategie TVA dosáhnout nulových emisí uhlíku do roku 2050.

Mezi další významné události patří pilotní demonstrace prováděné společnostmi Siemens Energy a Air Products, které obě využívají své odborné znalosti v oblasti průmyslových plynů a kryogeniky. Siemens Energy spolupracuje s evropskými dodavateli energie na integraci LAES s obnovitelnými zdroji, zatímco Air Products zkoumá využití kryogenního skladování pro průmyslovou dekarbonizaci a off-grid aplikace.

Pohled do budoucnosti naznačuje, že následující roky budou charakterizovány rychlým nárůstem komerčního nasazení, poháněným politickými pobídkami pro dlouhodobé skladování a rostoucí potřebou flexibility sítě. Úspěch těchto pilotních projektů bude klíčový pro ověření ekonomické a operační životaschopnosti kryo-energetického skladování, což otevře cestu pro širší přijetí na globálních energetických trzích.

Ovlivňující faktory politiky, regulací a integrace sítě

Kryo-energetické skladovací systémy, zejména ty založené na technologii kapalného vzduchového energetického skladování (LAES), získávají na popularitě jako řešení na úrovni sítě pro dlouhodobé skladování energie. K roku 2025 se politické a regulační rámce v několika regionech vyvíjejí, aby podpořily integraci těchto systémů, poháněny potřebou vyvážení rostoucího podílu proměnlivé obnovitelné energie a zvýšení odolnosti sítě.

V Evropské unii revidovaná směrnice o obnovitelné energii a balíček „Fit for 55“ zdůrazňují význam skladování energie pro dekarbonizaci a stabilitu sítě. Tyto politiky vytvářejí podporující prostředí pro inovativní skladovací technologie, včetně kryogenních systémů. Inovační fond EU a program Horizon Europe poskytly financování na demonstrační projekty, jako je zařízení LAES s kapacitou 250 MWh v Greater Manchesteru, které vyvinula společnost Highview Power, vedoucí organizace v tomto odvětví. Toto zařízení, které je v provozu od roku 2023, je největší svého druhu a slouží jako model pro regulační adaptaci, včetně zjednodušených procesů schvalování a připojení do sítě.

Ve Velké Británii byly vládní energetické bezpečnostní strategie a program Contracts for Difference (CfD) rozšířeny, aby zahrnovaly technologie dlouhodobého skladování. Ministerstvo energetické bezpečnosti a nulového uhlíku Spojeného království aktivně konzultuje tržní mechanismy, které povzbuzují investice do skladovacích aktiv s dobami trvání přesahujícími čtyři hodiny, což je kategorie, ve které kryo-energetické systémy excelují. Budoucí scénáře energetické sítě Národní sítě ESO zdůrazňují roli takového skladování při dosažení cílů nulových emisí a probíhají regulační úpravy, aby usnadnily jejich účast na trzích s kapacitou a podpůrnými službami.

Ve Spojených státech se Ministerstvo energetiky zaměřuje na dlouhodobé skladování s cílem snížit náklady na skladování na úrovni sítě o 90 % do roku 2030, přičemž kryogenní skladování je považováno za slibnou cestu. Zákon o snižování inflace z roku 2022 zavedl daňové úvěry na investice do samostatných energetických skladovacích systémů, což přímo prospívá projektům kryo-energie. Highview Power oznámila plány na více zařízení LAES v Severní Americe, využívajíc těchto stimulů a spolupráci s regionálními přenosovými organizacemi, aby zajistila kompatibilitu sítě.

Dohledem do budoucnosti, regulační jasnost ohledně účasti na trhu, vrstvení příjmů a propojení bude zásadní pro širokou implementaci kryo-energetického skladování. Průmyslové subjekty, jako je Energy Storage Association, prosazují politiky nezávislé na technologiích a standardizované požadavky na integraci sítě. Jak provozovatelé sítí stále více rozpoznávají hodnotu dlouhodobého skladování pro spolehlivost a integraci obnovitelných zdrojů, systémy kryo-energie se připravují na urychlené přijetí v následujících několika letech, v závislosti na pokračující podpoře politiky a adaptačních regulacích.

Konkurenční prostředí: Kryo vs. Baterie a jiná řešení skladování

Kryo-energetické skladovací systémy, zejména ty založené na technologii kapalného vzduchového skladování (LAES), se objevují jako konkurenceschopná alternativa ke stávajícím bateriovým a jiným technologiím skladování na úrovni sítě. K roku 2025 je konkurenční prostředí formováno rychlým nasazením lithium-iontových baterií, pokračující relevancí čerpaného hydro a rostoucím zájmem o řešení dlouhodobého skladování, která podporují integraci obnovitelných zdrojů a stabilitu sítě.

Kryo-energetické skladování se odlišuje svou schopností dodávat velkokapacitní, dlouhodobé skladování – obvykle v rozmezí 5 až 20 hodin nebo více – což je činí vhodnými pro aplikace, kde mohou být baterie méně ekonomické nebo technicky proveditelné. Na rozdíl od lithium-iontových baterií, které jsou omezeny cyklem životnosti, dostupností zdrojů a obavami o požární bezpečnost, kryo systémy využívají hojný vzduch jako skladovací médium a mají minimální environmentální rizika. To umisťuje kryo-energetiku jako silného uchazeče pro skladování na úrovni sítě, zejména s rostoucí penetrací obnovitelných zdrojů.

Vedoucím hráčem v tomto sektoru je Highview Power, která uvedla do provozu několik pilotních a komerčních zařízení LAES ve Velké Británii a aktivně se rozšiřuje do Severní Ameriky a dalších regionů. V roce 2024 Highview Power oznámila výstavbu zařízení LAES o kapacitě 300 MWh v Carringtonu, Velká Británie, s plány na další projekty o kapacitě několika gigawatthodin v nadcházejících letech. Technologie společnosti je navržena tak, aby nejen skladovala energii, ale také poskytovala služby sítě, jako je regulace frekvence a rezerva, což přímo soutěží s systémy skladování baterií (BESS).

Ve srovnání s tím, skladováním baterií – dominovaným společnostmi jako Tesla a LG Energy Solution – nadále zažívá rychlý pokles nákladů a široké nasazení, zejména pro aplikace krátkodobého (1–4 hodiny). Avšak jak se provozovatelé sítí snaží najít řešení pro víc než hodinové a denní posuny obnovitelné energie, omezující faktory baterií, pokud jde o náklady, degradaci a omezení zdrojů, se stávají více zřejmými. Kryo-energetické systémy, s očekávanou životností více než 30 let a bez závislosti na kritických minerálech, nabízejí zajímavou alternativu pro tyto případy použití.

Další technologie skladování, jako je čerpací hydro a skladování stlačeného vzduchu (CAES), zůstávají relevantní, ale čelí geografickým a povolovacím omezením. Kryo-energetické systémy na druhé straně jsou modulární a lze je umístit flexibilně, včetně městských nebo průmyslových lokalit. Průmyslové organizace, jako Energy Storage Association, uznávají rostoucí roli dlouhodobého skladování, přičemž kryo-energické systémy se stále více objevují v politických diskuzích a demonstračních projektech.

Pohled do příštích několika let naznačuje, že konkurenční prostředí se očekává, že se zostří, když vlády a dodavatelé energie upřednostňují dekarbonizaci a odolnost sítě. Kryo-energetické skladovací systémy mají potenciál získat významný podíl na trhu dlouhodobého skladování, zejména s poklesem nákladů s rozsahem a s větším počtem projektů přecházejících z demonstrování na komerční provoz. Trajektorie odvětví bude záviset na pokračujících technologických vylepšeních, podpůrných politických rámcích a úspěšných velkoplošných nasazeních lídrů jako Highview Power.

Inovační pipeline: V&D, patenty a materiály nové generace

Kryo-energetické skladovací systémy, zejména ty založené na technologii kapalného vzduchového skladování (LAES), získávají na popularitě jako slibné řešení pro velkokapacitní, dlouhodobé skladování energie. K roku 2025 je inovační pipeline v tomto sektoru charakterizována aktivním V&D, rostoucím patentovým landscape a zkoumáním pokročilých materiálů, aby se zlepšila účinnost a škálovatelnost.

Jednou z vedoucích společností v této oblasti je Highview Power, která pionýrsky vyvinula komerčně škálovatelné zařízení LAES. Jejich technologie zahrnuje chlazení vzduchu na kryogenní teploty, skladování jako kapaliny a následné regasifikaci, aby poháněla turbíny a vyráběla elektřinu, když je to potřeba. V&D aktivity společnosti Highview Power se zaměřují na zvyšování účinnosti cyklu, snižování nákladů na výrobu a integraci s obnovitelnými zdroji energie. V roce 2024 společnost oznámila pokrok s projektem CRYOBattery™ o kapacitě 50 MW/250 MWh ve Velké Británii, přičemž další projekty pro rozšíření plánují pro rok 2025 a dál.

Aktivita v oblasti patentů v kryo-energetickém skladování se zvýšila, přičemž podání pokrývají inovace v oblasti výměny tepla, zkapalňovacích cyklů a integrace systémů. Siemens Energy a Air Products and Chemicals, Inc. jsou vynikajícími příklady jejich portfolií duševního vlastnictví v oblasti kryogenního procesního inženýrství a manipulace s průmyslovými plyny, které jsou přímo použitelné pro systémy LAES. Tyto společnosti využívají své odborné znalosti ve velkém měřítku plynné infrastruktury k vývoji efektivnějších a robustnějších kryogenních skladovacích řešení.

Materiálové vědy jsou klíčovou oblastí inovací. Systémy LAES nové generace zkouší pokročilé izolační materiály pro minimalizaci tepelných ztrát během skladování, stejně jako vysoce výkonné slitiny pro výměníky tepla a tlakové nádoby. Linde plc, globální lídr v oblasti průmyslových plynů a kryogeniky, aktivně vyvíjí nové materiály a návrhy systémů pro zvýšení trvanlivosti a účinnosti kryogenních skladovacích nádrží a související infrastruktury.

Z hlediska budoucnosti se očekává, že inovační pipeline přinese postupná zlepšení v účinnosti systému (cílí na 60+% účinnost cyklu), modularitě a snížení nákladů. Spolupráce v oblasti V&D mezi poskytovateli technologií, dodavateli energií a výzkumnými institucemi urychluje časový plán komercializace. V následujících několika letech se pravděpodobně dočkáme nasazení větších, velkokapacitních pozic LAES, podpořených pokroky v materiálech a integraci systémů, což pozicionuje kryo-energetické skladování jako životaschopného konkurenta jiným technologiím dlouhodobého skladování.

Budoucí výhled: Příležitosti, výzvy a strategická doporučení

Kryo-energetické skladovací systémy, zejména ty založené na technologii kapalného vzduchového skladování (LAES) a kapalného dusíku, získávají на popularitě jako slibné řešení pro velkokapacitní, dlouhodobé skladování energie. Jak se globální energetický sektor urychluje v přechodu na obnovitelné zdroje, potřeba technologií skladování na úrovni sítě, které vyrovnají proměnné dodávky, se stává stále naléhavější. V letech 2025 a následujících letech se očekává, že trh kryo-energetického skladování zaznamená významný rozvoj, poháněný technologickými pokroky, politickou podporou a rostoucím komerčním zájmem.

Jedním z nejvýznamnějších hráčů v této oblasti je Highview Power, britská společnost, která pionýrsky vyvinula zařízení LAES na komerční úrovni. V roce 2024 Highview Power zahájila výstavbu zařízení LAES o kapacitě 50 MW/300 MWh v Carringtonu poblíž Manchesteru, které se má stát jedním z největších projektů kryogenního energetického skladování na světě po svém dokončení. Společnost oznámila plány na rozšíření až na systémy o kapacitě gigawatthodin (GWh), zaměřené jak na britské, tak na mezinárodní trhy. Technologie společnosti Highview Power je pozoruhodná svou schopností poskytovat dlouhodobé skladování (od několika hodin po dny), což ji činí vhodnou pro vyrovnávání sítě, integraci obnovitelných zdrojů a záložní energii.

Na trh vstupují i další společnosti. Siemens Energy projevila zájem o kryogenní skladování jako součást svého širšího portfolia energetických skladovacích řešení, zkoumá synergie se svou odbornost v oblasti průmyslových plynů a energetických systémů. Mezitím Air Liquide, globální lídr v průmyslových plynech, zkoumá integraci kryogenního skladování se svojí stávající infrastrukturou, využívajíc své zkušenosti se zkapalňováním a kryogenikou.

Výhled pro kryo-energetické skladovací systémy je formován několika příležitostmi. Za prvé, škálovatelnost technologie a využití hojných, netoxických materiálů (zejména vzduchu) činí atraktivní pro velkokapacitní nasazení. Za druhé, schopnost umisťovat zařízení LAES v blízkosti stávající energetické infrastruktury nebo centrálních míst obnovitelných zdrojů nabízí flexibilitu a potenciální úspory nákladů. Za třetí, jak vlády a provozovatelé elektrických sítí usilují o dekarbonizaci elektrických systémů, stále více roste uznání dlouhodobého skladování jako nezbytnosti pro spolehlivost a odolnost.

Nicméně výzvy přetrvávají. Účinnost cyklu kryo-energetického skladování (typicky 50–60 %) je nižší než účinnost lithium-iontových baterií, ačkoli probíhající V&D směřuje k vylepšení této funkce. Kapitálové náklady stále zůstávají relativně vysoké a komerční životaschopnost závisí na dalším ověření operačního výkonu a snížení nákladů. Regulační rámce a tržní mechanismy, které oceňují dlouhodobé skladování, se stále vyvíjejí, což může ovlivnit financování projektů a toky příjmů.

Strategická doporučení pro účastníky zahrnují: investování do pilotních a demonstračních projektů, aby bylo možné ověřit výkon v měřítku; podporování partnerství mezi poskytovateli technologií, dodavateli energií a průmyslovými společnostmi; a prosazování politických rámců, které uznávají jedinečnou hodnotu dlouhodobého skladování. Jak sektor zraje, kryo-energetické skladovací systémy jsou připraveny hrát klíčovou roli při umožnění flexibilní, nízkouhlíkové energetické budoucnosti.

Zdroje & Reference

• Siemens Energy
• Energy Storage Association
• Linde
• Sumitomo Electric Industries, Ltd.
• Linde
• Energy Storage Association
• Mezinárodní energetická agentura
• LG Energy Solution
• Air Liquide