Baterije za pohranu energije igraju ključnu ulogu u usklađivanju ponude i potražnje električne energije unutar današnjih elektroenergetskih mreža. Kada postoji višak električne energije koja dolazi iz obnovljivih izvora poput solarnih panela ili vjetroturbina jer proizvodnja premašuje potrebe ljudi u određenom trenutku, ove baterije upijaju taj višak umjesto da dopuste da se izgubi. Kasnije, kada potražnja naglo poraste tijekom vršnih sati ili vrućih ljetnih popodneva, baterije otpuštaju pohranjenu energiju natrag u mrežu. Studije pokazuju da ugradnja baterijskih sustava za pohranu može povećati pouzdanost mreže za oko 15 posto, čime postaju ključne za održavanje stabilnih naponskih razina i konstantnih frekvencija. Dok se sve više čiste energije dovodi u naše mreže, ovakva fleksibilna uprava energijom postaje sve važnija, s obzirom na to da vjetar ne puše uvijek, a sunce ne sija svaki dan, pa je stoga važnije nego ikada prije imati pouzdane rezervne opcije.
Za one koji su zainteresirani za određene rješenja, mnoge tvrtke proizvode inovativne baterije za čuvanje energije koje pružaju učinkovito štednju energije i brzu reakciju na promjene u uvjetima ponude i potražnje.
Izvodljivost dezentralizirane distribucije energije brzo raste zahvaljujući boljim tehnologijama za pohranu energije dostupnim danas. Pojedinci i tvrtke sada mogu proizvoditi vlastitu energiju, pohraniti je lokalno, a zatim koristiti ono što im treba kad god im treba. Time se smanjuje ovisnost o velikim centraliziranim elektranama na koje smo se svi navikli. Kada se pojave probleme s glavnom mrežom, zajednice koje imaju lokalne energetske sustave obično bolje izdrže kvarove. Uzmite primjer San Diega gdje su četvrti s fotonaponskim sustavima i pohranom energije mogle normalno funkcionirati čak i tijekom općeg isključenja struje koje je pogodilo grad prošlog ljeta. Većina mjesta koja pređe na ovaj model primjećuje manje opterećenje na glavnim elektroenergetskim linijama i općenito niže troškove električne energije. Ne smijemo zaboraviti ni na mikromreže. Ovi samostalni energetski sustavi, podržani dobrim tehnologijama pohrane energije, omogućuju da se ključne usluge održe tijekom velikih kvarova, što znači da bolnice mogu ostati u funkciji, a trgovine s hladnjacima mogu održavati hlađenje dok se struja ne vrati.
Podržavajući lokalnu generaciju i upotrebu energije, ovi sustavi ne samo doprinose smanjenju troškova energije, već se podudaraju i s ciljevima održivog razvoja te otpornosti infrastrukture, otvarajući stazu prema poboljšanoj energetska autonomiji.
Pohrana energije igra ključnu ulogu u rješavanju problema neujednačenog opskrbljivanja energijom iz solarnih panela i vjetrenih turbine, osiguravajući električnu energiju kad god je zaista potrebna. Baterije za pohranu rade tako da prikupljaju višak energije proizveden u sunčanim danima ili vjetrenim noćima i zadržavaju ga dok ne dođe do razdoblja kada nema dovoljno sunca ili vjetra. Ova ravnoteža sprječava nestabilnost u električnoj mreži, što postaje sve važnije kako sve više kućanstava i poduzeća prelazi na obnovljive izvore energije. Prema nedavnim istraživanjima, kombiniranje ovih baterijskih sustava s čistim izvorima energije smanjuje ovisnost o starim elektranama na ugljen i plin za oko 30 posto u mnogim slučajevima. Rezultat? Manje stakleničkih plinova u našoj atmosferi, a istovremeno sigurno osvjetljenje i glatko funkcioniranje uređaja u zajednicama širom svijeta.
Premještanje energije u vrijeme njenog proizvodnje postaje zaista važno za maksimalno iskorištenje naših mreža za opskrbu energijom. Akumulatorske baterije omogućuju tvrtkama da pohrane struju proizvedenu tijekom noći ili rano ujutro kada je potražnja niska, a zatim otpuste tu pohranjenu energiju kada je najpotrebnija, tijekom poslijepodneva i večeri. Financijska korist je također prilično značajna. Kompanije za energiju zarađuju više novca prodajom pohranjenih rezervi po višim cijenama, dok obični ljudi na kraju plate manje za svoje mjesečne račune. Ovaj tip baterijskih sustava djeluje najbolje kada se aktivira tijekom najskupljih vršnih sati, čime se smanjuju troškovi na širokom nivou. Posebno za solarne i vjetrenjačke farme, ovakvo upravljanje vremenom čini ove ekološke projekte stvarno profitabilnima. I dok svi nastojimo otići od fosilnih goriva, bolja kontrola nad vremenom protoka energije istovremeno pomaže i okolišu i našem džepu.
Kalifornija ima za cilj dostići 80% obnovljivih izvora energije do 2030. godine, a skladištenje energije igra ključnu ulogu u održavanju stabilnosti električne mreže tijekom ovog prijelaza. Stvarni testovi pokazuju da kada velike instalacije baterija pođu u rad, one pomažu u upravljanju neregularnostima solarne i vjetrene energije, smanjujući istovremeno ovisnost o fosilnim gorivima. Neki pokusni programi su zapravo smanjili količinu električne energije koju ljudi koriste tijekom vršnih sati, što čini baterije pametnom investicijom dok prelazimo na čistije izvore energije. Gledajući unaprijed, ova rješenja za skladištenje bit će ključna ako Kalifornija želi ostvariti svoje ekološke ciljeve, bez narušavanja pouzdane isporuke električne energije širom države.
Cijena litijevih baterija smanjila se drastično u posljednjih nekoliko godina, zapravo je pala oko 89% od ranih 2010-ih. Takve velike uštede učinile su ih omiljenim izborom za većinu potreba pohrane energije, što objašnjava zašto su sada prisutne u tvornicama, ali i kućanstvima. Ljudi vole ove baterije jer dobro funkcioniraju uz niže troškove u usporedbi s alternativama, čime postaju praktične opcije i za manja kućanstva koja žele sigurnosnu energiju i za velike tvrtke koje trebaju podršku mreži. Pogledajmo brojke iz industrije – priča je ista, litijevi ioni kontroliraju više od 90% tržišnog udjela, što pokazuje koliko poslovni svijet vjeruje u ovu tehnologiju. Njihova popularnost u osnovi znači da kad god netko govori o pohrani električne energije danas, najvjerojatnije se odnosi na sustave litijevih iona. Ove baterije zapravo povezuju stare načine proizvodnje energije s novim zelenim pristupima koje danas vidimo kako se razvijaju oko nas.
Baterije s tokom i čvrsto tijelo postaju ozbiljni natjecatelji u odnosu na tradicionalne litij-ionske tehnologije, uglavnom zato što traju dulje i imaju ugrađenu bolju sigurnost. Baterije s tokom izvrsno rade za velike projekte, budući da možemo povećati kapacitet pohrane neovisno o izlaznoj snazi, nešto što puno bolje zadovoljava dugoročne energetske potrebe u usporedbi s trenutnim opcijama. S druge strane, čvrsto tijelo smanjuje rizik od požara i problema s pregrijavanjem, zbog čega mnogi ljudi pažljivo prate njihovu primjenu na mreži. Ove nove vrste baterija također u manji prostor stiskaju više energije. Ono što čini ove inovacije izražajnim nije samo ono što nude sada, već i način na koji privlače investicijska sredstva prema pametnijim rješenjima za mrežu. Činjenica da objedinjuju sigurnu operaciju i pritom ostaju skalabilne predstavlja veliki korak naprijed u izgradnji naših održivih energetskih sustava, što se uklapa u globalne napore za odlazak u 'zeleno'.
Korištenje starih baterija električnih vozila u stacionarnim sustavima za pohranu energije ima smisla s ekološkog stajališta, ali također i s obzirom na smanjenje troškova. Istraživanja pokazuju da kada tvrtke ponovno koriste ove baterije umjesto da ih iznova proizvode, štede materijale i pomažu u smanjenju gomile elektronskog otpada koja se stalno povećava. S milijunima novih električnih automobila koji svake godine izlaze na ceste, postoji značajan potencijal za iskorištenje ovog izvora energije za rezervno osiguranje električne energije, posebno u vremenu vršnih potrošnji električne energije navečer. Osim što se baterijama daje nova životna faza, ova praksa zapravo podržava čišće operacije u cijeloj energetskoj industriji. Prijevoj na električna vozila se ubrzano nastavlja, pa pretvaranje iskorištenih automobilskih baterija u opcije za pohranu energije u mreži nudi ključnu podršku tijekom razdoblja visokog potrošnje. Takvo recikliranje baterija pomaže u boljoj kontroli opterećenja mreže i približuje nas zeljenom cilju održivije energetske budućnosti o kojoj svi pričaju.
Kina danas vodi tržište energetskih pohrana u Aziji i Pacifiku koje uključuje oko 45% svjetskog tržišta energetskih pohrana, čime postaje jasni lider u ovoj industriji. Veliki dio toga proizlazi iz onoga što Kina posljednjih godina radi u vezi masovnih investicija u pogone za pohranu energije. U budućnosti, Peking planira instalaciju oko 31 gigavata nove baterijske pohrane tijekom sljedećih pet godina. Takvo proširenje bi trebalo pomoći stabilizaciji elektroenergetskih mreža i učiniti ih učinkovitijima tijekom vršnih sati. Poticaj za veću pohranu nije samo pitanje zadovoljavanja postojećih potreba za električnom energijom. On također pokazuje koliko su ozbiljne brojne azijske zemlje u vezi izvora obnovljive energije. Vlade širom regije donijele su razne poticaje i propise kako bi ubrzale prihvaćanje tehnologije pohrana među kompanijama i kućanstvima. Svakako, ti napori pomažu da se Azija učvrsti kao važan igrač na svjetskoj sceni energetskih pohrana.
Tržište za skladištenje energije u Sjevernoj Americi raste izuzetno brzo, s godišnjom stopom rasta od oko 29%. Veliki dio ovog impulsa dolazi od regulatornih promjena, posebno FERC naredbe 841, koja omogućuje sustavima za skladištenje da izravno uđu na tržišta energije. Što to znači? Pa, otvara vrata za nove ideje i privlači više sudionika na ovom području. Stručnjaci smatraju da će ove regulacije potaknuti još veću ugradnju sustava za skladištenje energije tijekom vremena. Gledajući brzinu uvođenja ovih promjena, jasno je koliko su zemlje Sjeverne Amerike ozbiljne u pogledu unapređenja tehnologija skladištenja energije u svojim elektroenergetskim mrežama. A iskreno, tko bi mogao osporavati nešto što koristi i džepu i planeti?
Globalna kapaciteta za pohranu energije može doseći oko 278 gigavata do sredine stoljeća, prema nedavnim projekcijama. Ovaj tip rasta pokazuje što mnoge zemlje danas rade u vezi s čistom energijom. Bolje baterije se stalno unapređuju, dok vlade donose zakone koji podržavaju razvoj pohrane. Stručnjaci za energiju iz različitih dijelova svijeta sada smatraju pohranu nečim izuzetno važnim ako želimo postići naše klimatske ciljeve i održavati isporuku energije pri prijelazu na obnovljive izvore. Dok se ovaj potencijal pohrane povećava, sve je jasnije zašto je pohrana toliko važna za budućnost električne energije. Gradimo elektroenergetske mreže koje mogu bolje podnijeti oscilacije i dugoročno postojati bez štete za planetu.
Operacije raspodjele energije dobivaju značajan poticaj od strojnog učenja zahvaljujući boljim predikcijama potražnje koje pomažu u maksimalizaciji korištenja baterija. Kada pogledamo prošle obrasce potrošnje energije, ovi pametni algoritmi utvrđuju kada pohraniti energiju i kada je otpustiti, smanjujući troškove i čineći cijeli sustav učinkovitijim. Neka istraživanja također upućuju na stvarne brojke – dodavanje strojnog učenja upravljanju mreže uštedjelo je oko 15% troškova energije prema nedavnim nalazima. Ono što čini ovaj razvoj toliko uzbudljivim jest kako prediktivna raspodjela nastavlja poboljšavati sustave pohrane baterija i ukupnu učinkovitost pametnih mreža u različitim lokacijama.
Virtualne elektrane, ili skraćeno VPP-ovi, mijenjaju način na koji upravljamo energijom u mreži. Ovaj sustav objedinjuje razne raspršene izvore energije poput baterija i solarnih ploča kako bi zajedno radili kao jedna velika energetska jedinica. Ono što ovaj pristup čini posebnim jest da pomaže u boljoj regulaciji potražnje za električnom energijom, omogućuje tok energije tamo gdje je najpotrebnija i čini cijeli mrežni sustav otpornijim na poremećaje. Počinjemo primijećivati da se ove virtualne energetske instalacije sve više razvijaju, što znači da će male tvrtke, pa čak i pojedinci, uskoro možda moći prodati višak energije natrag na tržište, umjesto da se oslanjaju samo na tradicionalne opskrbnike. Gledajući trenutnu situaciju, jasno je da će VPP tehnologija igrati važnu ulogu u proširivanju mogućnosti pohrane obnovljive energije, čime će čista energija postati dostupnija nego ikada prije.
Uočavamo zanimljiv pomak u svijetu pohrane energije prema sustavima s trajanjem od 4 sata u posljednje vrijeme. Oni stvarno pomažu u održavanju stabilnosti električne mreže kad god je to najvažnije i u upravljanju onim zahtjevnim vremenima vršnog opterećenja koji toliko opterećuju naše električne mreže. Ono što ovim sustavima ističe je njihova sposobnost da zapravo otpuste pohranjenu električnu energiju upravo kad je najpotrebnija, tijekom nestanka struje ili naglog skoka u potrošnji. Analitičari iz industrije posljednjih su vremena bili prilično glasni o ovome, zagovarajući širu primjenu u različitim regijama jer ovi sustavi dobro funkcioniraju bilo da nam treba sigurnosna energija za bolnice ili jednostavno želimo ublažiti dnevne oscilacije u potrošnji energije. S porastom udjela obnovljivih izvora u našem energetskom miks, važnost pouzdanih opcija za pohranu raste eksponencijalno. Ovaj trend ne pokazuje znakove usporenja u skorije vrijeme jer sve više zajednica prepoznaje vrijednost ulaganja u pametniju infrastrukturu mreže.