Orkugeymslukerfi, eða ESS eins og oft er vísað til þeirra, spila lykilhlutverk í því að tryggja að raforkuforsætan sé traust og geti haldið áfram með því að hagnaðurinn hægti hlaupa á, sérstaklega á þeim heitu sumardögum þegar allir kveikja á loftkælingunni í einu. Eðlilegt er að hugsa að við værum með mun fleiri raforkubresti en við erum vön, ef við myndum ekki hafa viðeigandi geymslulausnir, eitthvað sem hyggstafanir um orkumarkaðinn hafa áhyggjur af, miðað við hversu mikið orkuspurningarnar breytast dag hvern. Markaðsprogósir benda til þess að heimsmætti ESS-kerfa muni ná um það bil 86,76 milljarða bandaríkjadalara (USD) árið 2032, sem sýnir hversu mikilvæg þessi svið er að verða. Þessi kerfi leysa vandamálið með ýmsar aðferðir eins og lítíumíón rafhlaða, eldri pípulansaæði og jafnvel loftþrýstingstækni. Það sem gerir þau svo gildi er sú sveigjanleika sem gerir raforkunefndum kleift að veita óbreyttan raforkaflæði þrátt fyrir óvæntar hneigðir eða lækkanir í notkunarmynstri neytenda yfir daginn.
Vandamálið við sólafoss og vindurshjól er að þau framleiða ekki alltaf raforku. Þess vegna þurfum við okkur geymslukerfi ef við viljum hafa traust rafmagn þegar sólin sýnir ekki eða vindurinn blæs ekki. Þegar þessar endurnýjanlegu heimildir framleiða meira rafmagn en þörf er á, þá er hagstæð hluti geymdur einhversstaðar. Síðar, þ kafinn lækkar, þá er hægt að setja geymda orkuna aftur inn í kerfið. Rannsóknir hafa sýnt að rafhlaupatækni, sérstaklega lítíum jón tækni, hjálpar til við að gera allt rafkerfið að virka betur með endurnýjanlegri orku. Þess konar geymslulausnir leyfa okkur að jafna út flóð og fækkun framleiðslu orku sem er háð veðri. Eða án gott geymslumöguleika, þá yrði mjög erfitt að treysta á hreina orku til að mæta mestu hluta daglegu þörfum okkar.
Járn-vanadíum rafhlaupabatteríatæknin merkir raunverulegan áframförum í hvernig við geymum orku fyrir iðnaðarþarfir, aðallega vegna þess að þessir kerfi eru auðveldlega hægt að stækka og þau eru lengri líf en flest önnur valkostur. Það sem raunverulega stendur upp er verðið - fyrirtæki sjá að þau borga minna fyrir hverja rafköttu hlaðaða en þegar notuð eru litíum-jón eða önnur hefðbundin lausn, sem gerir þessa tæknina sérstaklega áhugaverða fyrir stóra framleiðsluver og raforkugeymsluverkefni. Annað stórt plúsmerki? Þessi rafhlaupabatterí eru yfirleitt með yfir 20.000 hleðsluferla áður en þau þurfa að skipta og eru áfram með góða skilvirkni á meðan þau eru í notkun. Auk þess er næstum engin eiturfræðileg mengun tengd við framleiðslu eða hendingu, sem skýrir af hverju svo mörg orkugreinaverkefni hafa byrjað að taka upp þessa tæknitök á sama tíma og hærri upphafsverð. Samtækið af lengri lífi, áreiðanleika og grænum einkennum gerir járn-vanadíum rafhlaupabatteríum alvarlega til hags í þeim þróandi orkumarkaði sem við lifum í í dag.
Líthnun-jón tæknin hefur farið langt á undanförnu árum, með því að minnka kostnaðinn á meðan hún hefur orðið mun betri í því sem hún gerir. Tölur frá iðnaðinum sýna eitthvað rjóandi í rauninni - verðið á þessum rafspönnunum hefur minnkað um allt að 89% síðan 2010, sem segir okkur af hverju þær eru núna alls staðar. Þetta verð lægging hefur opnað hurðir fyrir nýjum hugmyndum um orkugeymslu, frá þeim rafbilljum sem við sjáum á götunum í dag og niður í mikla kerfi sem geyma orku fyrir heilar borgir. Engin undrun að líþnun-jón rafspennur hafi orðið svo mikilvægar í því hvernig við hugsum um orkugeymslu í dag.
Flytjandi vélir eru að breyta því hvernig fólk nýtist orku, sérstaklega fyrir heimili og þá sem búa utan rafneta. Þessar litlu en öflugu tæki leyfa heimilisfólki að vista sólarljósið sem safnað er á dögum og nýta síðan þessa vistuðu orku þegar sólin fer niður eða í rafmagnsleysi, svo þeir fá raunverulegan stjórn yfir rafmagnsframboðinu sínu. Þegar tæknin heldur áfram að batna eru þessar batterípoka að gera betur í því sem þeir gera en einnig að kosta minna. Þeir virka vel ekki bara í neyðartilvikum heldur geta þeir líka haft á daglegum orkukröfum án þess að þurta.
Aramco er að vinna að einhverju mjög flottum núna - þeir eru að blanda sólorku með orku geymslukerfum (ESS) til að gera gasbrunnana sína að virka betur. Þegar þeir byrjuðu að setja sólarker í gasútdráttarferlið, fundu þeir að þeir gætu skera niður á dísel eldsneytisnotkun nokkuð. Færri dísilolíu þýðir minni losun frá starfsemi þeirra og það sparar peninga á eldsneytiskostnaði með tímanum. Ef litið er á raunveruleg niðurstöður af þessum verkefnum sér Aramco raunverulegar hagnaðar á sjálfbærni eftir nokkurra ára starfsemi. Það sem er áhugavert er hvernig þessi nálgun gæti virkað annars staðar líka. Önnur fyrirtæki sem vilja minnka kolefnisfótspor sitt en halda áfram að reka skilvirka starfsemi gætu lært mikið af því sem Aramco hefur náð hingað til.
Þetta 140 MWh raforkustöðulunarkerfið í Finnlandi táknar eitthvað sérstaklega þegar verið er að tala um geymsluhlöður fyrir raforku til að halda jafnvægi í raforkuneti. Helsta markmið þessarar áætlunar var að takast á við þá vandræði sem verða þegar framboð og eftirspurn eru ekki í jafnvægi, og þannig tryggja að raforkunetið haldi á sér traustan hátt jafnvel þegar fleiri endurheimtanlegar orkugildi eru teknar upp í kerfið. Það sem hefur verið sýnt fram á hitt fram sýnir að stórgæðis raforkugeymsla virkar raunverulega til að stöðulagi raforkunetin. Finnland hefur verið að setja svona kerfi í uppsetningu um allt landið, sem hjálpar þeim áfram á leiðinni að raforkuneti sem er snjallara og getur haft allskonar hreina orku án þess að slasa við neitt.
Georgia hefur nýlega sett upp stórt rafgagnakerfi á 765 MW í raforkuneti sínu til að hjálpa til við betri orkustjórnun og að hækka getu þegar þarf. Verkefnið notar nýjasta geymslutækni til að sameina meira vind- og sólarorku, eitthvað sem önnur ríki gætu viljað fylgja eftir. Fyrstu niðurstöður sýna að þessar rafgögn eru gagnleg fyrir þá sem stjórna netinu, að minnka vandamál á háþrýstingstímum og moka óvænta kostnað. Það sem Georgia hefur gert hér gæti orðið fyrimynd fyrir aðra sem leita að að styrkja raforkunet sín og fara í áttina til hreinni orkugjafa. Við höfum þegar séð áberandi bætingu á öryggi síðan rafgögnin tóku upp starf síðasta ár.
Gagnatækni er núna nauðsynleg til að halda raforkunni í jafnvægi og halda tíðni hennar óbreytt. Þessar háþróaðu kerfi geta fljótt sett raforku inn í rafnetað eða tekið hana út þegar það er þörf, sem hjálpar til við að takast á við þá óstöðugleika á milli þess hversu mikið raforku fólk vill og hversu mikið er raunverulega fært. Sum gögn sýna að rétt geymslulausnir gætu lækkað tíðnivandamál um helming, sem gerir öll kerfið að starfa sléttara. Þegar rafnöður starfa á samfelldan og öruggan hátt minnkar líkurnar á rafmagnsleysi, sérstaklega á tímum þegar allir eru að nota mikið af raforku eins og sumarvakningar eða vetramorgun.
Þarfnin um örugga orkugeymslu hefur fjölmargir sérfræðingur að taka eftir þróunarmynstri á sviði hanna, sérstaklega hvernig það er búið að sinna erfiðum veðurskerfum. Smíðuð úr efnum sem standa upp við harða umhverfi og hannað til að standa uppi því sem eðlilegur hluti kastar á þau, halda þessir kerfi áfram starfsemi þegar aðrir gætu hætt. Reynslan sýnir hversu vel þau virka líka - sumir uppsetningar geyma öruggleika yfir 95% jafnvel í alvarlegum stormum eða hitabylgjum. Það sem gerir þetta svo gildilegt er að það þýðir að afl sé tiltækt þegar það er mest þarfnist, sem hjálpar til við að byggja traust á endurheimtum orkugildum í mismunandi svæðum sem stást frammi við veðurskerfi sem er erfitt að spá fyrir um.
Markaðsprogósar benda til þess að heimsmarkaðurinn fyrir orkugeymslu muni ná um það bil 86,76 milljarða bandaríkjadalara á árinu 2032, sem bendir til sterks vextar þar sem fleiri endurnýjanlegir orkugildar eru sameinaðir við raforkunet og stjórnartækjum sem styðja hreina tæknina. Sérfræðingar í branskanum benda á aukna áhuga á geymslulausnum, vegna þess að vind- og sólorka eru ekki alltaf tiltækar þegar þær eru þurftar, svo að hafa traustan varaminni verður nauðsynlegt. Annað sem heldur þessum markaði áfram? Verðið á rafspennuteknum lækkar stöðugt en fólk verður meðvitaðari um hversu skilvirkt það notar raforku heima og á vinnustað. Allar þessar áh trends birta gleyman mynd fyrir fyrirtæki sem starfa á orkugeymslu svæðinu á komandi árum.
Orkugeymsla er á leið að miklum breytingum þar sem blandaðar kerfi eru að verða algengari. Þessi uppsetning sameinar sólorku, vindorku og gagnrýna orkugeymslu í einu, sem gerir öllu kerfinu betri virkni og lengri líftíma. Þegar ýmsar orkugildur eru sameindar eru þær betur færar um að sinna orkupöntun á ræðan hátt en ef einungis ein tegund orku væri notuð. Þessi fjölbreytni gerir raunverulega orkuforsyninguna traðnari við raforkuskipti eða veðurskeið. Við höfum þegar nokkur virku blandað ræktanarverkefni víða um landið sem sýna hvernig þessi kerfi geta verið stækkuð frá lítilvægum samfélagslegum uppsetningum yfir í stærri rafnetstigin. Það sem við lærum af þessum raunverulegu prófunum mun hjálpa til við að forma það sem kemur næst í blandaðri orku um landamærin okkar raforkukerfi.
Ekki er hægt að yfirmetja hlutverk stjórnarstefna og fjárhagsstyrkja of mikið þegar kemur að fá fleiri hushald til að setja upp orkugeymslukerfi. Þess konar stuðningskerfi virka í raun frekar vel í því að lækka það sem fólk borgar fyrir þessi kerfi, ásamt því að gera þau aðgengilegari fyrir fleiri fjölskyldur á mismunandi tekjahlutum. Skoðum svæði þar sem stjórnvöld hafa sett upp góð stuðningskerfi og við sjáum þá miklu fleiri heimili með eigin orkugeymslu. Á framtíðinni er um ræði að víkka hlutdeildisstyrki, reiðufé-afslætti og sérstök fjármögnun fyrir gagnanleg geymsluproverk á hverfisstigi. Þetta gæti örugglega aukið áhuga á heimilisorkugeymslum möguleikum þegar samfélög byrja að sjá fyrirheit af sameiginlegum auðlindum.
