Lyijyakuilla on ollut suuri merkitys energian varastoinnissa jo kauan, erityisesti takaisin silloin kun autot alkoivat yleistyä 1800-luvun lopulla. Näillä vanhemmilla akuilla on tapana pysyä mukana, koska ne toimivat melko hyvin eivätkä ne makaa paljoa ollenkaan. Totta kai ne tuottavat vähemmän tehoa yksikköä kohti kuin uudemmat akkutekniikat, mutta mitä ihmiset rakastavat niissä on hinta. Keskimäärin lyijyakut maksavat selvästi vähemmän kilowattituntia kohti kuin ne uudemmät litiumioniakut, joista kaikki puhuvat nykyään. Siksi ihmiset hakeutuvat edelleen lyijyakkuihin silloin kun budjetti on tärkeintä. Ne soveltuvat hyvin tavallisiin autojen käynnistimiin, varavirtajärjestelmiin toimistoihin ja sairaaloihin, sekä pieniin aurinkoenergiajärjestelmiin, joissa jokainen euro lasketaan. Budjettirajoitukset pakottavat usein nämä perinteiset akut valintaan vanhan päiväilyn huolimatta.
Litiumparistojen käyttö on nykyään melko pitkälle vakiintunutta, koska ne tarjoavat paljon tehoa pienessä paketissa verrattuna vanhoihin tyyppiin kuuluvien lyijyakkujen. Tarkastele energiatiheyden lukuarvoja, ja litiumparistot ovat selvästi tehokkaampia kuin lyijyakkujen, kun kyseessä on saatavan energiamäärän suhde painoon. Tämä tekee niistä ihanteellisen valinnan kotien aurinkoenergiajärjestelmiin, joissa tila on tärkeää, ja ne toimivat myös erinomaisesti tuuliturbiinien ja muiden vihreän teknologian asennusten kanssa. Todellinen etu on kuitenkin niiden pitkäikäisyydessä. Näitä paristoja voidaan ladata satoja kertoja enemmän kuin lyijyakkujen ennen kuin ne täytyy vaihtaa, mikä selittää, miksi niitä käytetään kaikkialla kotipihan aurinkopaneeleista valtaviin sähköverkkotason varastointihankeisiin. Viimeaikaiset markkinatutkimukset osoittavat, että kevyiden ratkaisujen suuntaus jatkuu vahvana, ja yritykset kilpailevat kehittääkseen paketteja, jotka sopivat tiukempiin tiloihin ja silti tarjoavat vahvaa suorituskykyä eri sovelluksissa.
Nikkelimetallihydridi- eli NiMH-akut tarjoavat hyvän kompromissin suorituskyvyn suhteen, erityisesti esimerkiksi hybridiautojen ja arjen kodinkoneiden osalta. Kuluttajat valitsevat näitä akkuja tietyissä markkinoissa, koska ne pitävät varauksensa kohtuullisen hyvin ja tarjoavat tasaisen tehon ilman liiallista energiatiheyttä. Kun niitä verrataan litiumioni- ja perinteisiin lyijyakkuihin, NiMH-akut sijoittuvat näiden väliin sekä tehontuoton että painon suhteen. Ympäristönäkökulmasta suurin osa ihmisistä pitää NiMH-akkua todellisuudessa ympäristöystävällisempänä vaihtoehtona, koska niitä voidaan kierrättää huomattavasti helpommin kuin muita akkutyyppejä. Tämä tekee niistä erottuvia vihreämpiä vaihtoehtoja yrityksille, jotka ovat huolissaan luontoa koskevasta vaikutuksestaan.
Akun varastointi on tällä hetkellä mukana melkoisessa kehityksessä, jossa uudet teknologiat kuten kiinteäelektrolyytti- ja virtausteknologiset akut tuovat uusia mahdollisuuksia energian varastointiin. Kiinteäelektrolyyttiakut vaikuttavat lupaavilta, koska ne ovat turvallisempia ja niissä on enemmä tehokkuutta painoyksikköä kohti, mutta niiden valmistuskustannusten laskeminen ja tuotannon laajentaminen vaativat vielä työtä. Virtausteknologiset akut puolestaan soveltuvat hyvin suurille projekteille, koska niissä voidaan säätää tehontuottoa erikseen kapasiteetista riippumatta ja ne kestävät pitkään. Alan asiantuntijat pitävät kiinteäelektrolyyttiakkua mahdollisena pelinmuuttajana, kunhan kustannusongelmat saadaan ratkaistua. Tutkijat uskovat, että innovaatiot tulevat jatkumaan materiaalitieteiden laboratorioissa ympäri maailmaa, joissa tehdään päivittäin uusia läpimurtoja. Jos nykyiset trendit jatkuvat, voimme nähdä täysin uudentyyppisiä energian varastointijärjestelmiä jo muutamassa vuodessa.
Akun kapasiteetin ja jännitteen tunteminen auttaa selvittämään, kuinka paljon energiavarastointia akku todella tarjoaa. Kapasiteetin mittaukset ovat yleensä ampere-tuntien (Ah) yksiköissä ja ne kertovat meille pääpiirteissään, kuinka paljon sähköä akku pystyy yhteensä varastoida. Jännite puolestaan mittaa sähköisen paine-eron suuruutta akun sisällä. Se kertoo meille suunnilleen, kuinka paljon tehoa voimme saada heti saataville. Kun tarkastellaan akkuja eri käyttötarkoituksiin, suuremmat luvut tarkoittavat yleensä parempaa suorituskykyä. Ajatellaan sähköautoja, joissa tarvitaan paljon tehoa, verrattuna pientuihin laitteisiin, jotka toimivat vähäisellä teholla. Otetaan esimerkiksi aurinkopaneelit, jotka on kytketty kotijärjestelmiin. Suurempi jännite takaa tehokkaamman toiminnan, kun useita kodinkoneita käytetään samanaikaisesti illan aikana, jolloin kulutus kasvaa. IEC määrittää suurimman osan teollisuusstandardeista näiden ominaisuuksien testaamiseksi, joten valmistajilla on selkeät ohjeet suunnitella tuotteita kotien ja yritysten tarpeisiin. Näillä standardeilla on lopulta vaikutusta siihen, millaisia akkuja ihmiset hankkivat omien tarpeidensa ja budjettinsa mukaan.
Kun puhutaan akkuista, kaksi päätävää tekijää erottuvat kaikille, jotka haluavat tietää, kuinka kauan ne kestävät: lataus-/purkukertojen määrä ja purkussyvyyden (DoD) määrä. Lataus-/purkukertojen määrä tarkoittaa periaatteessa sitä, kuinka monta kertaa akkua voidaan ladata ja purkaa ennen kuin se alkaa menettää tehoaan. Useimmat eivät ymmärrä, että purkussyvyys kertoo meille, kuinka suuri osa akun kokonaiskapasiteetista käytetään joka kerta, kun se puretaan. Otetaan esimerkiksi litiumioniakkujen, joissa on tyypillisesti 500–1500 täyttä lataus-/purkukertaa, mikä selittää, miksi niin moni laite tällä hetkellä nojautuu niihin. Kustannuksien näkökulmasta pitkäikäisemmät akut tarkoittavat harvempia vaihtoja tulevaisuudessa, mikä säästää rahaa pitkäaikaisesti. Näiden lukujen tunteminen auttaa ihmisiä valitsemaan oikeanlaiset varastointiratkaisut heidän tarpeisiinsa, olipa kyseessä työkalujen käyttö työmaalla tai valojen pitäminen päällä sähkökatkojen aikana.
Varauksen ja purkauksen nopeudella on suuri merkitys siinä, kuinka hyvin akut toimivat eri tilanteissa. Periaatteessa nämä nopeudet kertovat meille, kuinka nopeasti akku voi ottaa vastaan tai antaa energiaa, mikä puolestaan määrittää sen, milylaista työtä akku soveltuu tekemään. Otetaan esimerkiksi litiumioni-akut, joilla on yleensä melko hyvä nopea lataus- ja purkuskapasiteetti, joten ne soveltuvat hyvin sovelluksiin, joissa tarvitaan nopeita energiapulssien purkauksia, kuten sähköautoihin. Toisaalta lyijyakkujen ei mene yhtä hyvin nopeiden varaus- ja purkukertojen kanssa, miksi niitä käytetään enemmän sovelluksissa, joissa vaatimukset eivät ole yhtä tiukat. Energian varastoinnin parissa työskentelevän tulisi tarkastella näitä tekijöitä huolellisesti ennen kuin valitsee akkutyypin. Oikeanlainen yhteensopivuus tarpeiden ja saatavilla olevan teknologian välillä tekee kaiken eron luotaessa varastoijärjestelmiä, jotka toimivat luotettavasti ajan kuluessa tarkoituksen mukaisesti.
Kotien energiavarastojärjestelmillä on suuri merkitys asumismuodossa, jossa sähkönkulutus on tehokasta ja kestävää. Useimmat järjestelmät koostuvat useista komponenteista, joiden keskeinen osa ovat akut. Litiumioniakut ovat viime aikoina olleet erittäin suosittuja, koska ne mahtavat enemmän energiaa pienempään tilaan ja niiden käyttöikä on monia muita vaihtoehtoja pidempi. Varastoinnin ja kotien aurinkopaneelien yhdistäminen on järkevää, koska se mahdollistaa perheille oman aurinkopaneelien tuottaman energian käytön eikä niin paljon ulkoisten sähkölähteiden käyttöä. Joidenkin tutkimusten mukaan aurinkoenergian ja varastoinnin yhdistäminen voi vähentää vuosittaista sähkönkulutusta noin 40 %, mikä tarkoittaa todellisia säästöjä ja parempaa valvontaa siitä, milloin ja miten energiaa käytetään. Näiden järjestelmien asennuksessa vaaditaan kuitenkin huolellisuutta. Kotiyrittäjien tulisi varmistaa, että kaikki sähköasennukset täsmäävät oikein ja tarkistaa akkujen kunto säännöllisesti, jotta investointi kannattaisi pitkäaikaisesti.
Suurjännitteiset akkujärjestelmät ovat yhä tärkeämpiä säilyttämään sähköverkon vakautta uusiutuvan energian lähteiden yhteydessä. Periaatteessa nämä suuret akut varastoivat sähköä, jota tuotetaan epävakaiden lähteiden, kuten tuulivoimapuolten ja aurinkopaneelien, avulla, kun tuotanto on ylikuuluisuudessa, mikä auttaa ylläpitämään luotettavaa jakelua verkon alueella. Viimeaikaiset luvut osoittavat, että asiantuntijat ennustavat maailmanlaajuisen sähköverkkotason varastointikapasiteetin nousevan noin 10 gigawatista vuonna 2020 lähes 200 gigawattiin vuoteen 2030 mennessä. Tällainen kasvu osoittaa selvästi, kuinka merkittäväksi tämä teknologia on tullut modernin energianhallinnan kannalta. Monet maat ovat jo alkaneet sijoittaa parempaan akkutekniikkaan ja pitävät sitä keskeisenä osana siirtymisessä perinteisten fossiilisten polttoaineiden käytöstä puhtaampiin vaihtoehtoihin. Voimme odottaa enemmän sääntelymuutoksia, jotka kannustavat näiden varastointiratkaisujen laajempaa käyttöönottoon, mikä lopulta auttaa siirtymään vihreämpään tulevaisuuteen sähköinfrastruktuurissamme.
Teollisuuden varastoinnin energiantarve on täysin erilainen kuin kotitalouksien tarve sen mittavuuden ja tehontarpeen vuoksi. Suuret tehtaat ja varastot vaativat yleensä valtavia akkupankkeja, jotka pystyvät toimittamaan jatkuvaa tehoa 24/7, jotta kaikki toimii saumattomasti. Otetaan esimerkiksi autotehtaat tai jakelukeskukset, jotka luottavat näihin järjestelmiin, mutta kohtaavat ongelmia niiden alkuinvestointikustannusten ja olemassa olevan infrastruktuurin kanssa. Kotikäyttö toimii kuitenkin eri tavalla. Kotitaloudet valitsevat yleensä kompaktimpia järjestelmiä, joiden tarvitsee yleensä vain huolehtia perusasioista, kuten valaistuksesta, lämmityksestä ja ehkä muutaman kodinkoneen toiminnasta sähkökatkon aikana. Useimmat kotitaloudet, jotka asentavat kotibatteerit, kertovat olevansa melko tyytyväisiä niiden säästämiin kustannuksiin ja arjen helpottumiseen. Tehtailla olevat johtajat puolestaan painottavat eniten järjestelmän kestävyyttä koko tuotantovuoron ajan ilman keskeytyksiä. Näiden erojen ymmärtäminen on erittäin tärkeää valittaessa oikeaa varastointiratkaisua tietyssä tilanteessa.
