4 tuny těžký rotor je základem baterie nové generace, za 30 let ztratí jenom 1 % kapacity. Číňané oživili princip, na který svět zapomněl

Čínská energetická skupina spustila pilotní provoz největšího magnetického levitovaného setrvačníku na světě, a vrátila tak do hry technologii starou přes 100 let.

Zdroj fotografie: Géni / Creative Commons / CC BY-SA

Představte si ocelový kotouč o hmotnosti několika tun, zavěšený v magnetickém poli uvnitř vakuové komory, který se otáčí rychlostí tisíců otáček za minutu. Žádné lithium, žádný kobalt, žádná chemická reakce. Energie se ukládá čistě do rotačního pohybu: elektromotor rotor roztočí, a když je potřeba energii vrátit zpět, tentýž stroj funguje jako generátor. Právě tohle je setrvačníková baterie. Čtyřtunový rotor jako referenční příklad pochází z ověřeného japonského demonstrátoru firmy Furukawa Electric s dvoumetrovým karbonovým diskem, výkonem 300 kW a kapacitou 100 kWh. Údaj o pouhém jednom procentu ztráty kapacity za 30 let se v otevřených primárních zdrojích k aktuálním čínským projektům nepodařilo přesně ověřit. Výrobci ale shodně deklarují velmi nízkou degradaci po celou dobu životnosti, která se počítá na 25 až 30 let a více. To je řádově jiný svět než u lithiových článků, kde Tesla u svého Powerwallu garantuje 70 % původní kapacity po 10 letech. Konkrétně jde o čínskou firmu CHN Energy, která v Pcheng-laji v provincii Šan-tung nasadila tři jednotky po 4 MW a 1 MWh pro sekundární regulaci výkonu v síti, celkem tedy 12 MW výkonu a 3 MWh kapacity. V listopadu 2024 oznámila instalaci systému s vlastním patentem na magnetickou levitaci rotoru.

Svět na setrvačník zapomněl

Ukládat energii do roztočené hmoty je jeden z nejstarších principů akumulace vůbec. Hrnčířský kruh, parní regulátor, průmyslový setrvačník, fyzika je pořád stejná. Jenže na masovém energetickém trhu tento princip desítky let prohrával. Důvody byly tři: mechanická ložiska se opotřebovávala a způsobovala ztráty, vakuové komory byly drahé a složité a výkonová elektronika nedokázala dostatečně rychle a přesně řídit přechody mezi nabíjením a vybíjením. Mezitím lithiové baterie výrazně zlevnily. Setrvačník zůstal v úzkých aplikacích: záložní napájení nemocnic, výzkumné laboratoře nebo vojenské systémy.

Co se změnilo? Tři technologické vrstvy dozrály současně. Materiály rotorů se posunuly od těžkých ocelových kotoučů ke kompozitům z uhlíkových vláken, které snesou vyšší otáčky. Aktivní magnetická ložiska, případně supravodivá, eliminovala mechanický kontakt a s ním i opotřebení. Moderní řídicí elektronika zvládla stabilizovat rotor při extrémních otáčkách a v milisekundách přepínat mezi odběrem a dodávkou energie.

Bez této kombinace byl princip známý, ale komerčně obtížně využitelný. S ní se z něj stává zařízení, které na výkyvy v síti reaguje rychleji než chemická baterie.

Co setrvačník umí lépe než lithium, a co naopak ne

Setrvačníková baterie není „lepší baterie na všechno“. Je to jiný typ úložiště, a právě v tom spočívá její síla i její limit.

Kde setrvačník vyhrává:

• Životnost a cyklování. Žádná chemická degradace elektrod. Výrobci deklarují 25–30+ let provozu s minimální ztrátou výkonu. Lithiový článek po tisících cyklů postupně ztrácí kapacitu nevratně.
• Výkon a reakční doba. Milisekundová odezva. Ideální pro frekvenční regulaci, vyrovnávání špiček a jako vyrovnávací paměť pro rychlonabíjecí stanice.
• Hloubka vybití. Setrvačník může pracovat s velmi hlubokým vybíjením bez stejného typu opotřebení jako lithium. U lithiových baterií výrobci doporučují vyhýbat se krajním stavům.
• Bezpečnost. Žádný elektrolyt, žádné riziko tepelného úniku. To je argument tam, kde lithiové baterie narážejí na požární omezení.

Kde lithium zůstává silnější:

• Energetická hustota. Setrvačník zabírá více prostoru na uloženou kilowatthodinu.
• Dlouhodobé držení energie. Setrvačník ztrácí energii samovolným zpomalováním. Podle Congressional Research Service jde u běžných systémů o ztráty v řádu procent za hodinu, zatímco u nejlepších systémů se supravodivými ložisky mohou být výrazně nižší. Uložit energii na týden nebo sezónně z léta na zimu s ním nedává smysl.
• Kompaktnost pro domácnost. Powerwall je zařízení na zeď. Nejbližší domácímu použití je americký Amber Kinetics M32 s kapacitou 32 kWh, který váží přes 4 700 kilogramů a instaluje se pod úroveň terénu.

Redakční shrnutí: setrvačník je výkonový stroj na rychlé a velmi časté cyklování. Lithium je zásobník na hodiny a dny. Nejsou to konkurenti, ale doplňující technologie.

Čínský pilot v číslech

Projekt CHN Energy v Pcheng-laji funguje jako pilot Národní energetické správy (NEA) pro automatickou regulaci výkonu (AGC). Tři jednotky po 4 MW a 1 MWh znamenají celkem 12 MW výkonu a 3 MWh kapacity. V lednu 2025 firma 
oznámila pokračování s důrazem na dlouhou životnost.

Pro představu: průměrná česká domácnost spotřebuje podle ČEZ zhruba 3,5 MWh ročně, tedy asi 9,6 kWh denně. Celková kapacita čínského pilotu (3 MWh) by teoreticky odpovídala denní spotřebě přibližně 310 domácností. Pozor ale: setrvačník není určen k tomu, aby energii držel celý den. Jeho smysl je jinde – v sekundách a minutách reagovat na výkyvy frekvence v síti, vyrovnávat špičky a stabilizovat dodávku z obnovitelných zdrojů.

Akademickou rovinu čínského výzkumu dokládá i odborný článek v časopise Scientific Reports z roku 2025, který popisuje konstrukci magneticky levitovaného setrvačníku, jeho vakuové prostředí a řízení.

Dá se setrvačník pořídit k české fotovoltaice?

Krátká odpověď: zatím prakticky ne. Veřejně nabízený a pro český rodinný dům certifikovaný setrvačníkový produkt se nepodařilo dohledat. Nejblíže domácímu nasazení stojí zmíněný Amber Kinetics M32 (32 kWh, 8 kW, podzemní instalace), ale firma veřejný ceník neuvádí a české zastoupení nemá.

I kdyby se takové zařízení na český trh dostalo, čeká na majitele stavební a regulační realita. Podle připojovacích podmínek ČEZ Distribuce musí každé úložiště splňovat požadavky PPDS, příslušné normy ČSN a projít výchozí revizí. Státní úřad inspekce práce u bateriových úložišť odkazuje na návod výrobce a požárně-bezpečnostní řešení stavby. Ministerstvo pro místní rozvoj řadí zařízení pro akumulaci energie mezi technickou infrastrukturu; podzemní setrvačník u rodinného domu by tedy vyžadoval projekt, dokumentaci a pravděpodobně i povolení, nikoli pouze výkop a kabel.

Ekonomické srovnání s lithiem na horizontu 30 let je zatím spíš myšlenkový experiment. Benchmark americké Sandia National Laboratories uvádí u velkých setrvačníkových instalací náklady přibližně 16 000 až 18 000 Kč za kWh. Powerwall stojí v Česku kolem 200 000 Kč za 13,5 kWh, ale během 30 let by majitel pravděpodobně řešil jednu nebo více generací zařízení. Setrvačník nemusí vyhrát pořizovací cenu; vyhrává tam, kde se počítá s desítkami tisíc cyklů a provozem bez výměny.

Setrvačníková baterie se nevrací proto, že by byla lepší než lithium ve všem. Vrací se proto, že moderní materiály, magnetická ložiska a elektronika konečně dovolují starý fyzikální princip nasadit tam, kde chemie naráží na své limity: ve výkonu a životnosti při častém cyklování. A to je dost na to, aby si zasloužila pozornost.