Fyzmatik | Akumulace elektrické energie na železniční trati

Při výrobě elektrické energie z obnovitelných zdrojů, kterými jsou třeba masivně rozšířené solární a větrné elektrárny, nastává problém, jak přebytky vyrobené energie skladovat. Existuje celá řada technologií, využívaných už v současné době. Asi nejznámějším způsobem akumulace energie, jsou přečerpávací vodní elektrárny. V době, kdy je vyrobené elektrické energie nadbytek, se přečerpává voda ze spodní nádrže do horní. Tím se elektrická energie přemění do tíhové potenciální energie vody v horní nádrži. Pokud je však potřeba vykrýt energetické špičky v distribuční síti, dojde k vypouštění vody z horní nádrže přes turbíny zpět do nádrže dolní a následné přeměně tíhové potenciální energie vody na energii elektrickou. Na podobném principu by v roce 2017 mohlo začít fungovat úložiště energie na železniční trati v Nevadě.

Systém ARES (Advanced rail energy storage) bude využívat při skladování energie místo čím dál více nedostupné vody, železniční vagóny. Těžké vagóny jsou při přebytku energie v síti odesílány díky elektromotorům po kolejích do horní části trati. Elektrická energie se přemění při zdolání dostatečného výškového rozdílu do energie tíhové potenciální.
Pokud je po energii poptávka, dají se jednotlivé vozy na cestu dolů z kopce. Přitom vyrábějí elektřinu pomocí regenerativního brzdění.

Tento způsob akumulace energie má v sobě celou řadu výhod, ale i nevýhod.
Hodí se do rozsáhlých oblastí, kde je možné využívat výškový rozdíl železniční trati. Není zde velký dopad na životní prostředí, protože není nutné stavět velmi nákladné vodní nádrže a v nich zajišťovat vhodné množství vody k čerpání. Tento systém dokáže energii během 10 sekund uvolnit do sítě a to až při 80% účinnosti přeměny. Přitom účinnost přečerpávacích elektráren se udává asi 75 %. Nevýhodami se zatím jeví větší náklady na údržbu celého systému. Čas ukáže, zda se tato forma akumulace energie v některých oblastech světa uplatní.