Sustavi za pohranu energije, poznati i kao ESS, ključni su za osiguranje pouzdane opskrbe energijom, jer omogućavaju da se proizvodnja električne energije prilagodi stvarnoj potražnji, posebno tijekom vrućih ljetnih popodneva kada svi istovremeno uključe klima uređaje. Bez odgovarajućih rješenja za pohranu, suočili bismo se s mnogo većim brojem prekida opskrbe nego što je trenutno slučaj, što zabrinjava komunalne službe s obzirom na dnevne oscilacije u potražnji za energijom. Prognoze tržišta ukazuju da će globalni sektor ESS do 2032. godine dosegnuti vrijednost od oko 86,76 milijardi dolara, što pokazuje koliko se ovaj sektor brzo razvija. Ovi sustavi rješavaju problem na različite načine, uključujući litij-ionske baterije, klasične hidroelektrane s pumpanjem te čak i tehnologiju komprimiranog zraka. Ono što ih čini vrijednima je upravo ta fleksibilnost koja omogućava upraviteljima mreže da održavaju stabilnu isporuku energije, unatoč različitim neočekivanim vrhovima ili padovima u potrošnji tijekom dana.
Problem s solarnim panelima i vjetrenjačama je taj što ne proizvode električnu energiju cijelo vrijeme. Zato nam treba neka vrsta pohrane energije ako želimo pouzdani izvor energije kad sunce ne sija ili vjetar ne puše. Kada ovi obnovljivi izvori proizvedu više električne energije nego što je potrebno, višak se pohrani negdje. Zatim, kasnije, kada proizvodnja opadne, ta pohranjena energija može se vratiti u sustav. Studije su pokazale da baterijska tehnologija, posebno one na litij-ionskoj bazi, pomaže cijelom mrežnom sustavu da bolje funkcioniše s obnovljivim izvorima. Ove rješenja za pohranu omogućuju nam da izbalansiramo nagle promjene u proizvodnji energije ovisnoj o vremenskim uvjetima. Bez kvalitetnih opcija za pohranu, bilo bi vrlo teško osloniti se na čistu energiju za većinu naših dnevnih potreba.
Tehnologija željezo-vanadijskih tekućih baterija označava stvarni napredak u načinu pohrane energije za industrijske svrhe, prije svega zato što se ovi sustavi lako mogu proširivati i traju znatno dulje u usporedbi s većinom alternativa. Ono što se posebno ističe je cijena - tvrtke uviđaju da plate manje po kilovatu sata pohranjenog u usporedbi s litij-ionskim ili drugim konvencionalnim opcijama, čime se ova tehnologija čini posebno atraktivnom za velike proizvodne tvornice i projekte pohrane energije u mreži. Još jedna velika prednost? Ove baterije obično traju i preko 20.000 ciklusa punjenja prije zamjene, uz održavanje visoke učinkovitosti tijekom cijele svoje trajnosti. Također, gotovo da nema toksičnog otpada uključenog u proizvodnju ili odlaganje, što objašnjava zašto sve više postrojenja za proizvodnju obnovljive energije počinje prihvaćati ovu tehnologiju, unatoč višim početnim troškovima. Kombinacija dugotrajnosti, pouzdanosti i ekoloških prednosti čini željezo-vanadijske tekuće baterije ozbiljnim natjecateljem na današnjem evoluirajućem energetskom tržištu.
Litij-ionska tehnologija dosta je napredovala u posljednjih nekoliko godina, smanjujući troškove i istovremeno postajući mnogo bolja u onome što radi. Podaci iz industrije pokazuju nešto zaista zapanjujuće - cijene ovih baterija pale su za otprilike 89% od 2010. godine, što objašnjava zašto su sada svugdje prisutne. Smanjenje cijena omogućilo je razvoj novih ideja za skladištenje energije, od električnih automobila koje danas vidimo na cestama pa sve do ogromnih sustava koji pohranjuju energiju za cijele gradove. Ne čudi što su litij-ionske baterije postale ključne u načinu na koji danas razmišljamo o skladištenju energije.
Prijenosne električne stanice mijenjaju način na koji ljudi imaju pristup energiji, posebno za kućanstva i osobe koje žive izvan mreže. Ove male ali snažne naprave omogućuju vlasnicima kuća da pohrane sunčevu energiju prikupljenu tijekom dana, a zatim iskoriste tu pohranjenu energiju kad sunce zađe ili tijekom nestanka struje, dajući im stvarnu kontrolu nad vlastitom opskrbom električne energije. Dok tehnologija napreduje, ove baterijske naprave postaju sve učinkovitije, a istovremeno i jeftinije. One izvrsno funkcioniraju ne samo u hitnim slučajevima, već i u svakodnevnoj upotrebi bez ikakvih poteškoća.
Aramco radi na nečemu prilično zanimljivom - miješa solarne izvore energije s sustavima za pohranjivanje energije (ESS) kako bi poboljšala učinkovitost rada plinskih bušotina. Kada su počeli koristiti solarne panele u procesu ekstrakcije plina, primijetili su da mogu znatno smanjiti potrošnju dizelskog goriva. Manje dizelskog goriva znači manje emisije iz njihovih operacija, a također i uštedu na troškovima goriva tijekom vremena. Gledajući stvarne rezultate s ovih projekata, Aramco je primijetio stvarna poboljšanja mjera održivosti nakon nekoliko godina rada. Zanimljivo je da bi ovaj pristup mogao uspješno funkcionirati i na drugim mjestima. Druge kompanije koje žele smanjiti svoj ugljični otisak, a da pritom održe učinkovite operacije, mogle bi učiti iz onoga što je Aramco do sada postigao.
Projekt stabilizacije mreže od 140 MWh u Finskoj predstavlja nešto posebno kada je riječ o rješenjima za skladištenje energije u baterijama kako bi se održala ravnoteža električne mreže. Cilj ovog projekta bio je suočiti se s onim zahtjevnim problemima gdje se ponuda i potražnja ne poklapaju, osiguravajući pouzdanost mreže čak i dok se povećava udio obnovljivih izvora energije. Ono što smo dosad vidjeli pokazuje da veliki sistemi za skladištenje energije zaista mogu učinkovito stabilizirati mrežu. Finska aktivno uvođe ove sustave širom zemlje, što im pomaže u prelasku na pametniju energetsku mrežu sposobnu upravljati različitim vrstama čiste energije bez poteškoća.
Georgia je nedavno uvela veliki baterijski sustav od 765 MW u svoju elektroenergetsku mrežu kako bi poboljšala upravljanje energijom i proširila kapacitet po potrebi. Projekt koristi najnapredniju tehnologiju pohrane koja pomaže u integraciji veće količine vjetrovne i solarne energije, nešto što bi druge države mogle slijediti. Rani rezultati pokazuju da ove baterije olakšavaju život onima koji upravljaju mrežom, smanjujući probleme tijekom vršnih sati i izbjegavajući nepredviđene troškove. Ono što je Georgia ovdje učinila može postati model za druge koji žele ojačati svoje električne mreže i preći na čiste izvore energije. Već sada vidimo neke primijećene poboljšanja u pouzdanosti od kada su baterije puštene u rad prošle godine.
Tehnologija pohrane sada je ključna za održavanje ravnoteže mreža za distribuciju energije i stabilnosti njihovih frekvencija. Ovi napredni sustavi mogu brzo dodati energiju u mrežu ili je izvući kada je potrebno, što pomaže u upravljanju nepredvidivim oscilacijama između potražnje i ponude električne energije. Neki podaci pokazuju da odgovarajuća rješenja za pohranu mogu smanjiti probleme s frekvencijom za oko pola, čime se postiže učinkovitije funkcioniranje cijelog sustava. Kada mreže stabilno i pouzdano rade, manja je vjerojatnost da će doći do prekida struje, posebno u razdobljima kada svi koriste puno električne energije, poput ljetnih večeri ili zimskih jutara.
Rastuća potreba za pouzdanim pohranjivanjem energije navela je mnoge stručnjake da obrate pozornost na modularne dizajnerske pristupe, posebno način na koji se nose s teškim klimatskim uvjetima. Izgrađeni od materijala otpornih na ekstremne uvjete i konstruirani da izdrže sve što im priroda baci na put, ovi sustavi nastavljaju raditi kad bi drugi mogli prestati funkcionirati. Poljana ispitivanja pokazuju koliko dobro rade – neke instalacije održavaju učinkovitost iznad 95% čak i tijekom ekstremnih oluja ili vrućina. Ono što čini ovo toliko vrijednim je da znači da energija ostaje dostupna kad god je najpotrebnija, što pomaže u izgradnji povjerenja u obnovljive izvore energije u različitim regijama koje se suočavaju s nepredvidivim vremenskim uzorcima.
Prognoze tržišta ukazuju da bi globalni sektor za pohranu energije do 2032. godine mogao doseći vrijednost od oko 86,76 milijardi dolara, što upućuje na značajan rast dok se sve više obnovljivih izvora integrira u mreže za opskrbu energijom, uz politike vlada koje podržavaju čistu tehnologiju. Stručnjaci iz industrije ističu rastući interes za opcijama pohrane jer vjetar i sunčeva energija nisu uvijek dostupni kad god su potrebni, pa postaje ključno imati pouzdanu alternativu. Još jedan faktor koji gura ovo tržište naprijed? Trošak baterijske tehnologije stalno pada, dok ljudi postaju svjesniji koliko učinkovito koriste električnu energiju kod kuće i na poslu. Svi ovi trendovi zajedno ukazuju na vrlo optimističnu sliku za poduzeća koja djeluju u području pohrane energije u narednim godinama.
Skladištenje energije kreće prema velikoj promjeni s hibridnim sustavima koji postaju sve učestaliji. Ove konfiguracije miješaju solarne izvore energije, vjetrone energiju i pohranjivanje u baterije, čime se cijeli sustav čini učinkovitijim i izdržljivijim. Kada se različiti izvori energije kombiniraju, potražnja za električnom energijom pokriva pametnije nego kada se oslanjamo samo na jedan izvor energije. Ova raznolikost zapravo čini našu opskrbu energijom pouzdanijom tijekom prekida isporuke ili ekstremnih vremenskih uvjeta. Već imamo nekoliko funkcionirajućih hibridnih projekataa diljem zemlje koji pokazuju kako se ovi sustavi mogu proširivati od manjih zajednica do većih operacija na razini mreže. Ono što učimo iz ovih stvarnih testova pomoći će u oblikovanju budućnosti hibridnih energetskih rješenja u nacionalnoj energetskoj infrastrukturi.
Uloga vladinih politika i financijskih poticaja ne može biti prenapučena kada je riječ o poticanju kućanstava da instaliraju sustave za pohranu energije. Takvi programi potpore zapravo prilično dobro funkcioniraju u smanjenju troškova za kupnju tih sustava, omogućujući njihovu dostupnost širem broju kućanstava s različitim razinama prihoda. Ako pogledamo primjere gdje su vlade uvelike razvile kvalitetne programe potpore, vidjet ćemo znatno veći broj kuća koje imaju vlastite sustave za pohranu energije. U budućnosti se govori o proširenju mjera poput poreznih olakšica, novčanih povrata i posebnog financiranja za projekte pohrane energije na razini susjedstva. To bi moglo značajno povećati zanimanje za opcije pohrane energije u kućanstvima, jer će zajednice sve više prepoznati koristi zajedničkih resursa.