Az energiatároló akkumulátorok fontos szerepet játszanak az elektromos hálózatokon belül a kínálat és a kereslet kiegyensúlyozásában. Amikor a napkollektorok vagy szélkerekek által termelt áram mennyisége meghaladja a pillanatnyi fogyasztást, ezek az akkumulátorok elraktározzák a felesleget, így azt nem engedik veszendőbe. Később, amikor a csúcsforgalmi órákban vagy forró nyári délutánokon megnő az igény, az akkumulátorok a tárolt energiát visszajuttatják a rendszerbe. Tanulmányok szerint az akkumulátortárolók telepítése akár 15 százalékkal is növelheti a hálózat megbízhatóságát, ezáltal elengedhetetlenek a feszültségszintek stabilizálásához és a frekvenciák állandóságához. Ahogy egyre több megújuló energia jut be a hálózatokba, az ilyen típusú rugalmas energiagazdálkodás egyre fontosabbá válik, hiszen a szél nem mindig fúj, és a nap sem süt minden nap, így a megbízható tartalékforrások elérhetősége mostanához hasonlóan kritikus jelentőségű.
Azoknak, akik érdeklődnek specifikus megoldásokról, sok vállalat innovatív energiatároló akkumulátort fejleszt ki, amelyek hatékony energiamegtakarékosítást és gyors választ nyújtanak a változó kínálat-kérvény feltételeire.
A decentralizált energiadistribúció egyre inkább megvalósíthatóvá válik a jobb energiatárolási technológiának köszönhetően. Az emberek és vállalatok mára képesek saját áramtermelésére, annak helyi tárolására, majd saját igényeikhez igazítva felhasználják, amikor szükségük van rá. Ez csökkenti a nagy központi erőművekre való támaszkodást, amelyekre eddig mindannyian hagyatkoztunk. Amikor a fő villamosenergia-hálózatban probléma adódik, a helyi energiarendszerekkel rendelkező közösségek általában sokkal jobban megússzák a nehéz helyzeteket. Például San Diegóban azok a szomszédságok, ahol napelemek és tárolók voltak, tovább működtek, miközben a város egészét érintő áramszünet volt tavaly nyáron. A legtöbb hely, ahol áttértek erre a modellre, kevesebb terhelést érez a fő hálózati vezetékeken, és általában kevesebbet is fizetnek az áramért. Ne feledkezzünk meg a mikrohálózatokról sem. Ezek a jó tárolástechnológiával támogatott kis, önálló energiarendszerek lehetővé teszik az alapvető szolgáltatások fennállását hosszabb áramszünetek esetén, vagyis a kórházak tovább tudnak működni, és az élelmiszerboltokban a hűtött élelmiszerek is megmaradnak, amíg a normális áramellátás helyreáll.
A helyileg termelt és felhasznált energiarendszerek nemcsak csökkentik az energiaárat, hanem összhangban vannak a fenntarthatósági célok és az infrastrukturális megbízhatóság elveivel, úttörő szerepet játszva az energiabirtoklás növelésében.
Az energiatárolás kulcsfontosságú szerepet játszik a napelemek és szélturbinák által termelt egyenetlen áramlás problájának megoldásában, biztosítva, hogy akkor is rendelkezésünkre álljon az áram, amikor valóban szükségünk van rá. A tároló akkumulátorok azért dolgoznak, hogy elraktározzák a napos napokon vagy szélős éjszakákon feleslegben keletkező áramot, és megtartsák azt, amíg nincs elegendő napfény vagy szél. Ez az egyensúlyi cselekedet megakadályozza, hogy az elektromos hálózat kibillenjen, ami egyre fontosabbá válik, ahogy egyre több háztartás és vállalkozás áttér a megújuló energiákra. Legújabb tanulmányok szerint ezeknek az akkumulátorendszereknek a tiszta energiaforrásokkal való kombinálása több esetben körülbelül 30 százalékkal csökkenti a hagyományos szén- és gázerőművektől való függőséget. Mi ennek az eredménye? Kevesebb üvegházhatású gáz kerül a légkörbe, miközben a közösségekben mindenütt folyamatosan világítanak a lámpák és zavartalanul működnek a készülékek.
Az energiaprodukció idején történő átváltás egyre fontosabbá válik a villamosenergia-hálózatok hatékony kihasználásához. A tároló akkumulátorok lehetővé teszik a vállalatok számára, hogy elmentsék az éjszaka vagy korán reggel, alacsony terhelés alatt előállított áramot, majd ezt a tárolt energiát később, délután és este, amikor a kereslet a legmagasabb, felhasználják. A pénzügyi előny itt meglehetősen jelentős. Az áramszolgáltatók magasabb áron értékesíthetik a tárolt energiát, míg a fogyasztók végül kevesebbet fizetnek havonta. Ezek az akkumulátorrendszerek a legjobban akkor működnek, amikor éppen a legdrágább csúcsidőszakokban lépnek be, ezzel csökkentve az árakat az egész rendszerben. Különösen a napenergia- és szélerőművek esetében ez az időzítési stratégia teszi valóban jövedelmezővé ezeket a zöldenergia-projekteket. És ahogy mindannyian igyekszünk elmozdulni a fosszilis tüzelőanyagoktól, a jobb időzítési irányítás segít egyszerre a környezetvédelem és a költségmegtakarítás szempontjából is.
Kalifornia célja, hogy 2030-ig elérje a megújuló energia 80%-os arányát, és az energiatárolás kulcsfontosságú szerepet játszik a villamosenergia-hálózat stabilitásának fenntartásában ezen átmenet során. Valós körülmények között végzett tesztek azt mutatják, hogy amikor nagy teljesítményű akkumulátorüzemek állnak üzembe, az segít kezelni a napenergia és szélerő változékonyságát, miközben csökkenti a fosszilis üzemanyagoktól való függőséget. Egyes kísérleti programok valójában csökkentették az áramfogyasztást csúcsidőszakban, ami azt jelzi, hogy az akkumulátorok megtérülést biztosító befektetésnek tűnnek, miközben tisztább energiahordozók felé haladunk. Előretekintve ezek az energiatárolási megoldások elengedhetetlenek lesznek, ha Kalifornia teljesíteni kívánja zöld célokat anélkül, hogy veszélyeztetné az állam teljes területén elérhető megbízható villamosenergia-ellátást.
Az utóbbi években jelentősen, valójában az 2010-es évek elejétől körülbelül 89 százalékkal csökkent a lítiumionos akkumulátorok ára. Az ilyen mértékű költségcsökkenés következtében ezek az akkumulátorok váltak az energia-tárolási igények elsődleges megoldásává, ami megmagyarázza, miért találhatók meg ma már széles körben, gyáraktól a háztartásokig. Ezeket az akkumulátorokat az emberek azért kedvelik, mert jól működnek, miközben költséghatékonyabbak más alternatív megoldásoknál, így praktikus választást jelentenek kisebb háztartások számára is, amelyek tartalékáramforrást keresnek, valamint nagyobb vállalatok számára is, amelyek hálózati támogatásra szorulnak. Az ipari adatok ugyanezt a történetet mesélik el, méghozzá elég egyértelműen: a lítiumionos akkumulátorok a jelenlegi piac több mint 90 százalékát uralják, ami azt mutatja, hogy mennyire megbízhatónak tartják ezt a technológiát a vállalatok. Népszerűségük lényegében azt jelenti, hogy amikor manapság valaki az elektromos energia tárolásáról beszél, általában a lítiumionos rendszerekre gondol. Ezek az akkumulátorok tehát valóságosan összekapcsolják a régi energiaelőállítási módszereket azzal a modern, zöldebb megközelítéssel, amit ma körülöttünk egyre inkább megfigyelhetünk.
Az áramlásos akkumulátorok és szilárdtest-akkumulátorok egyre komolyabb versenytársakká válnak a hagyományos lítiumionos technológiákkal szemben, főként azért, mert hosszabb élettartamúak és biztonságosabbak. Az áramlásos akkumulátorok különösen jól használhatók nagy léptékű projektekhez, mivel a tárolókapacitás növelhető külön a teljesítménykimenettől, így jobban kezelik a hosszú távú energiaszükségletet, mint a jelenlegi megoldások. A szilárdtest-akkumulátorok viszont csökkentik a tűzveszélyt és az átmelegedéssel kapcsolatos problémákat, ezért figyelik őket olyan szorosan a hálózati alkalmazások terén. Ezek az új akkumulátortípusok nagyobb energiasűrűséget is elérhetővé tesznek kisebb helyen. Ami ezeket az újításokat különlegessé teszi, az nem csupán az, amit jelenleg kínálnak, hanem az is, hogy hogyan vonzzák a befektetéseket az okosabb hálózati megoldások felé. Annak ténye, hogy mindkét megközelítés biztonságosabb üzemeltetést kínál ugyanakkor skálázható is, ez egy jelentős lépés az út során a fenntartható energiarendszerek kiépítéséhez, ami összhangban áll a világszerte folyó zöldítési törekvésekkel.
A használt elektromos autók akkumulátorainak felhasználása álló energia tárolására környezetvédelmi szempontból is előnyös, miközben csökkenti a költségeket is. Kutatások azt mutatják, hogy amikor vállalatok újrahasznosítják ezeket az akkumulátorokat, ahelyett, hogy újakat gyártanának azokból, anyagköltségeket takaríthatnak meg, és hozzájárulhatnak az elektronikai hulladék csökkentéséhez, amely mindenütt egyre nagyobb problémát jelent. Évente milliószámra kerülnek új elektromos autók az utakra, így valós lehetőség nyílik arra, hogy ebből a tartalékból biztosítsanak tartalékenergia-ellátást, különösen akkor, amikor az esti órákban csúcsfogyasztás alakul ki. Az akkumulátorok újabb életet kapásán túl ez a gyakorlat valójában a teljes energiaipar tisztább működését is támogatja. Az elektromos járművek irányába történő átállás egyre gyorsul, ezért az ilyen elhasznált autóakkumulátorok átalakítása hálózati tárolási lehetőséggé kritikus támogatást nyújt a magas fogyasztási időszakok alatt. Ez az akkumulátor-hulladékkezelési forma nemcsak a villamosenergia-terhelés jobb kezelését segíti, hanem közelebb visz minket ahhoz a zöldebb jövőhöz, amelyről mindenki beszél.
A napjainkban a világ energiatárolási piacának körülbelül 45%-os részesedésével Ázsiá-óceánia a szektor egyértelmű vezetője. Ennek nagy része annak köszönhető, amit Kína az utóbbi időben a hatalmas befektetéseivel a tárolókapacitások terén tett. Előrelátva Peking úgy tűnik, hogy a következő fél évtizedben kb. 31 gigawatt új akkumulátoros tárolókapacitást szeretne telepíteni. Ekkora bővítés valóban segítené az elektromos hálózatok stabilitását és javítaná azok működését csúcsidőszakban. Az a törekvés, hogy növeljék a tárolókapacitást nem csupán arról szól, hogy a jelenlegi villamosenergia-igényeket elégítsék ki. Ez azt is mutatja, mennyire komolyan veszik sok ázsiai nemzet a megújuló energiaforrásokat. A térség kormányai különféle ösztönzéseket és szabályozásokat vezettek be, amelyek célja, hogy gyorsítsák az üzleti és háztartási szintű tárolástechnológiák elterjedését. Ezek az erőfeszítések bizonyosan segítenek Ázsia helyzetének megszilárdításában a globális energiatárolási tájban.
Az észak-amerikai energiatárolási piac jelenleg lenyűgöző tempóban növekszik, évi összetett növekedési rátája körülbelül 29%. E mozgás jelentős része a szabályozási változásokból fakad, különösen a FERC 841-es rendeletéből, amely lehetővé teszi a tárolórendszerek számára, hogy közvetlenül csatlakozhassanak az energiapiacokhoz. Mit jelent ez? Nos, ez új lehetőségeket nyit meg és felkelti a figyelmet a szektor iránt. A szakértők szerint ilyen típusú szabályozások további tárolótelepítéseket fognak serkenteni az egész kontinensen idővel. A fejlemények sebessége jól mutatja, mennyire komolyan gondolják Észak-Amerika országai, hogy korszerűbb tárolási technológiákat kapcsoljanak be az energiahálózataikba. És őszintén, ki mondhatna nemet olyanra, ami segít a pénztárcánkon és a bolygón is egyaránt?
A globális energiatároló kapacitás a középkorban elérheti a 278 gigawattot a legújabb előrejelzések szerint. Ez a növekedés azt mutatja, hogy sok ország mit tesz manapság a tiszta energia érdekében. Egyre jobb akkumulátorok jelennek meg, miközben kormányok támogató törvényeket fogadnak el a tárolófejlesztéshez. Energia-szakértők világszerte mára fontosnak tartják az energiatárolást, ha el akarjuk érni klímavédelmi célokat, és biztosítani szeretnénk az áramellátást a megújuló energiaforrásokra való áttérés során. Ahogy ez a tárolóképesség növekszik, egyre világosabbá válik, miért olyan fontos az energiatárolás az elektromos hálózatok működése szempontjából a jövőben. Olyan villamos hálózatok kiépítését célozzuk, amelyek jobban képesek kezelni a hullámzó terhelést, és hosszabb ideig képesek működni a környezet károsítása nélkül.
A gépi tanulás jelentősen támogatja az energialeosztási műveleteket, mivel pontosabb kereslet-előrejelzések segítségével optimalizálja az akkumulátorhasználatot. Amikor a múltbeli energiafogyasztási mintákat vizsgáljuk, ezek az okos algoritmusok meghatározzák, hogy mikor kell energiát tárolni és mikor kell azt felhasználni, csökkentve ezzel a költségeket és hatékonyabbá téve az egész rendszert. Egyes kutatások valós adatokra is utalnak – a gépi tanulás bevezetése a hálózatkezelésbe körülbelül 15%-os energia költségmegtakarítást eredményezett a legutóbbi eredmények szerint. E fejlesztés egyik legizgalmasabb vonása, hogy az előrejelző leosztás hogyan javítja folyamatosan az akkumulátoros tárolórendszereket és a teljes intelligens hálózat teljesítményét különböző helyszíneken.
A virtuális erőművek, rövidítve VPP-k, megváltoztatják, hogyan kezeljük az energiát az egész hálózatban. Ezek a rendszerek egyesítik a különféle szórt energiaforrásokat, mint például akkumulátorok és napelemek, így egy nagy erőműként működnek együtt. Ami ezt a megközelítést különlegessé teszi, az az, hogy segít kiegyensúlyozni az elektromos energia iránti keresletet, célirányosan juttatja az energiát oda, ahol a legnagyobb a szükség rá, és valójában sokkal ellenállóbbá teszi az egész hálózati rendszert a meghibásodásokkal szemben. Egyre inkább látható, hogy ezek a virtuális erőművek elterjednek, ami azt jelenti, hogy kis vállalkozások és akár magánszemélyek is elkezdhetnek felesleges áramot visszavinni a piacra, nemcsak a hagyományos közművektől függve. A jelenlegi helyzetet nézve egyértelmű, hogy a VPP technológia jelentős szerepet fog játszani a megújuló energiatárolási kapacitásunk bővítésében, és a tiszta energia elérhetőségét eddiginél is nagyobb mértékben fogja növelni.
Érdekes mozgás figyelhető meg mostanában az energiatárolási piacon az utóbbi időben a 4 órás üzemidőt biztosító rendszerek irányába. Ezek valóban segítenek a villamosenergia-hálózat stabilitásának megőrzésében, amikor a legfontosabb, és kezelik azokat a kényes csúcsidőszakokat, amelyek annyira terhelik az elektromos hálózatainkat. Ami különösen megkülönbözteti ezeket a rendszereket, az az, hogy képesek a tárolt villamos energiát éppen akkor kibocsátani, amikor a legnagyobb szükség van rá, áramszünetek vagy hirtelen fogyasztásnövekedések alatt. Az iparági elemzők utóbbi időben meglehetősen határozottan szót emeltek e mellett, és keményen kampányolnak a különböző régiókban való szélesebbkörű bevezetésükért, mivel ezek a rendszerek akkor is jól működnek, ha kórházak számára szükséges tartalékáramellátást biztosítani, vagy egyszerűen csak a napi energiaszint-ingadozásokat szeretnénk kiegyensúlyozni. Ahogy a megújuló energiaforrások egyre nagyobb arányt képviselnek az energiamixünkben, az elérhető megbízható tárolási lehetőségek jelentősége exponenciálisan növekszik. Ez a tendencia egyelőre nem mutat jeleket arról, hogy lassulni kezdene, mivel egyre több közösség felismeri az értékét annak, hogy okosabb hálózati infrastruktúrába fektessenek.
