Gagnrýðislega spilar orkugeymslubatteríum mikilvæga hlutverk í því að jafna á milli veðnaðar og eftirspurnar á raforku í daglegum rafnetum. Þegar kemur í hlýðni raforku frá endurheimtum orkugildum eins og sólarplötum eða vindurkerum vegna þess að framleiðsla fer yfir það sem fólk þarf í hverjum einstöku augnabliki, þá súga þessi batterí upp þessari yfirflæði í stað þess að láta hana fara til spills. Seinna, þegar eftirspurnin eykst á hádegi eða heitu sumardögum, gefa þau út allan þann orkugeymslu sem var vistaður aftur í kerfið. Rannsóknir sýna að uppsetningu á geymslu með batteríum getur aukið áreiðanleika rafnetanna um það bil 15 prósent, sem gerir þau nauðsynleg til að halda á spennunni og tíðni jafn. Þar sem allt meira hrein orka kemur á net okkar, verður slík sveigjanleg stjórnun á orku aukalega mikilvæg, þar sem vindurinn blæs ekki alltaf og sólin skín ekki sérhverjan dag, svo að hafa áreiðanlega vistkeri verður mikilvægara en fyrr.
Fyrir þá sem hafa áhuga á ákveðnum lausnum, eru margar fyrirtæki að búa til nýsköpunarauka rafmagnsvæða sem bjóða á háðra vistningu rafmagna og hratt svar á breytistuðum í boði-og-forsum.
Möguleiki á hagnýttri orkudreifingu er að verða að minnka þar sem orkuveitingarkerfi eru betri og algengari en áður. Einstaklingar og fyrirtæki geta nú framleitt sér orku, geymt hana á staðnum og notað hana þegar þeir þurfa hana. Þetta minnkar þá þátt sem stórar aðalorkustöðvar spila í veitingu á orku. Þegar aðalrás kerfisins brotnar, þá eru samfélög sem nota staðlaða orkubúnað betri í að takast á við óvæðið. Til dæmis í San Diego héldu hverjar hverfalegar með sólorku og geymslu áfram að virka jafnvel þegar ríkisvíður rafmagnsáfalli átti sér stað sumarið. Fyrir flest staði sem fara yfir á þetta kerfi er minni álagning á aðalrásirnar og lægri rafmagnskostnaður líka. Ekki síður mikilvægt að minnast á smárásirnar. Þessi sjálfbær orkukerfi, sem styðst við góða geymslutekni, geta tryggt að lögð sé áfram á sjúkrahúsum og matvælum í kælum í bið þar til aðalorka kemur aftur.
Með því að styðja staðbundna framtíðina af orku og notkun, eru þessar kerfi ekki aðeins að biðja við lægri kostnaði fyrir orku en einnig að samkvæma sig við reynsluaspiráta og óháðleika infrastrúktúr, opnunartímasettur fyrir betri óháðleika við orkuna.
Orkugeymsla heldur lykilhlutverki í því að leysa vandamálið með ósamþætt raforku frá sólpanelum og vindurhjólum, og tryggja þannig að við höfum raforku þegar við þurfum hana raunverulega. Geymslubatteríin virka með því að ná í fráveitandi raforku sem framleidd er á sóldegi eða vindnætti og geyma hana þar til ekki er nóg sól eða vindur í loftinu. Þessi jafnvægishreyfing kemur í veg fyrir að raforkunetinð fara út af braut, sem er eitthvað sem verður að einkennilega mikilvægu málmi eftir því sem fleiri heimili og fyrirtæki yfirgefa eldgosorku. Samkvæmt nýjum rannsóknum lækkar samþætting þessara batteríkerfa við hreina orkugjöf um 30 prósent á háðleika okkar af eldgosorku í mörgum tilfellum. Niðurstaðan? Minni útblástur gróðurhúsalofttegunda í andrúmsloftið okkar en samt halda ljósinu ásamt og tækninni í gangi án þess að bregðast við í samfélögum alls staðar.
Það er að verða mjög mikilvægt fyrir að nýta best úr raforkunni sem framleiðslan okkar veitir að hreyfa hana þegar hún er framleidd. Geymsluverð eru tækifæri fyrir fyrirtæki til að vista raforku sem framleidd er á nóttunni eða snemma á morgnum þegar eftirspurnin er lág, og losa síðan þá geymdu orkuna þegar flestir þurfa hana mest á daginn og á kvöldin. Hér er einnig mikil fjárhagsleg ávinningur. Raforkufyrirtæki eyða meira fé fyrir það sem þau hafa geymt á hárrum verði, en venjulegir notendur enda með að borga minna fyrir mánaðargjöld sín. Þessi gerð af rafmagnsgeymslukerfum virkar best þegar þau eru notuð á þeim tímaþilum þegar verðið er dýrast, sem lækkar kostnaðinn í heild. Sérstaklega fyrir sólar- og vindver vinnur þessi stýring á tíma þann mikilvæga hlutverkeð til að gera þessi grænu verkefni raunverulega hagkvæm. Og á meðan við öll reynum að færa okkur frá jarðefnaeldsnum er betri stýring á því hvenær orkan flæðir góð fyrir bæði umhverfið og veskið okkar.
Kalifornía hefur átt í garð þess að ná 80% endurnýjanlegri orku árið 2030, og orkugeymsla leikur lykilrol í að halda raforkunni stöðugri á þessum umspili. Raunverulegar prófanir sýna að þegar stórar batteríasetur eru settar í starf, þá hjálpa þær við að takast á við flóknirnar í sólar- og vindorku meðan fyrirheitni á jarðefnaorku minnkar. Sumir tilraunastarfsemi náðu því að minnka raunverulega hversu mikið rafmagn var notað á hápunktatíma, sem gerir batteríin að sjálfsögðu fjárfestingu á ferlinu í átt að hreinni orku. Á undan okkur eru þessar geymslulausnir mun verða nauðsynlegar ef Kalifornía vill ná grænum markmiðum sínum án þess að setja á yfirvöldum raforkuforsæningu í ríkinu.
Verðið á litíum-jónar hafa minnkað mikið á undanförnum árum, í raun fellt um 89% frá fyrri hluta 2010 ára. Slík mikil sparnaður gerði þeim að yfirburði vali fyrir flest öll orkugeymslubehöf, sem segir hvers vegna þeir eru núna alls staðar frá verksmimunum til heimila. Fólk elskaði þessar battur vegna þess að þær virka vel á meðan þær kosta minna en aðrir valkostir, sem gerir þær að hentugum kostum bæði fyrir smábæna sem vilja varanlega afl og stóra fyrirtæki sem þurfa aðstoð við rafnetað. Þegar litið er á iðnaðarnúmera segir sömu sögu ljóslega - litíum-jónar stjórnar yfir 90% af núverandi markaðshlutfalli, sem sýnir hversu mikið fyrirtæki treysta á þessa tækni. Vinsældir þeirra þýða í grundvallaratriðum að þegar einhver ræður um að geyma raforku í dag, þá er almennt vísað í litíum-jón kerfi. Þessar battur tengja raunverulega eldri aðferðir við framleiðslu á afl með nýjum grænum nálgunum sem við sjáum þróast alls staðar í dag.
Rafbatterí og föstuafbatterí eru að verða alvarlegir keppendur á móti hefðbundnum litíumjónrafrænum tækni, aðallega vegna þess að þau eru lengri tíma og eru búin innbyggðri öryggi. Rafbatterí virka mjög vel fyrir stóra verkefni þar sem hægt er að auka lagrýmisgetu sérstaklega frá aflafleiðslu, eitthvað sem takast við langtímalagringarþarfir mun betur en núverandi valkostir. Föstuafbatterí hins vegar lækka eldsnótur og vandamál við ofhitun, sem er ástæðan sem svo margir fylgjast náið með þeim fyrir raforkunetstækni. Þessi nýja gerð af batteríum innihalda einnig meiri orku á minni pláss. Það sem gerir þessar nýjungir sérstakar er ekki bara það sem þau bjóða upp á í dag, heldur hvernig þau eru að draga fjárfestingar til nýjunga í raforkunetum. Staðreyndin um að bæði aðferðir bæti öryggi rekstrar og samt séu skalanlegar táknar mikil rata í byggingu á sjálfbærum orkukerfum, eitthvað sem passar nákvæmlega inn í heildarlegar heimsáætlanir um græna orku.
Þegar gamlar rafmagnsbatterí eru notuð í orkanotkun staðsett eru góð orkunýting og umhverfisástæður þar sem kostnaður minnkaður er einnig. Rannsóknir sýna að þegar fyrirtæki endurnýta þessi batterí frekar en framleiða ný frá grunni spara þau peninga á efnum og hjálpa að draga úr rafafföllum sem eru að safnast upp alls staðar. Með því að milljónir rafbillta komi á götum á hverju ári eru raunverulegar möguleikar á að nýta þessa birgðir fyrir orkubúnað, sérstaklega þegar spurn er um aukna orkupönt í hádegisborgunum. Þar utan sem gefa notuð batterí önnur lífi skiptir þetta fyrir hreinari starfsemi í orkunum alls landsins. Þar sem skiptingin yfir á rafbíla heldur áfram að hröða er hægt að breyta þessum notaða rafmagnsbatteríum í lausnir fyrir rafstraumsskerðinguna og bjóða upp á lágmarksuppbot á meðan mikilvægasta neyðin er á mikilli neyðarorku. Slík endurnýting battería hjálpar til við að stjórna aflhleðslu betur og færir okkur nærri þeim græna orkuframtíð sem allir tala um.
Á þessum tíma heldur Asíahringurinn um það bil 45% af heildarorkuvistaðreifingarmarkaðnum og er þar með augljós leiðtogi í þessari grein. Mikill hluti af þessu rekist á það sem Kína hefur verið að gera á síðustu árum með miklum fjárfestingum í vistunartækjum. Á undan okkur vill Peking setja upp um 31 gíga vatt af nýjum gagnvistarkerfi yfir næstu fimm ár. Slík vaxtahagsmunir ættu að hjálpa til við að stöðugera raforkunetin og gera þau betri í notkun á hæðstunda tímum. Þrýstingurinn á nánari vistun er hins vegar ekki eingöngu um að uppfylla núverandi orkunotkun. Hann sýnir hversu alvarlegir margir Asíulendir eru að taka endurnýjanleg orkugildi. Stjórnvöld í hverju landi í svæðinu hafa sett af stað ýmsar áreiðanir og reglur sem eru ætlaðar til að fá fyrirtæki og hushald til að taka upp vistunartækni fljótrar. Þessar ástæður eru ágætar til að hjálpa til við að fastafæra stöðu Asíu sem mikilvægur leikari á heildarorkuvistaðreifingar heimsins.
Markaðurinn fyrir orkugeymslu í Norður-Ameríku er að vaxa á mikla hraða í þessu, með samsettan árlegan vexti sem nær um það bil 29%. Mikil hluti af þessum fyrirheitum kemur vegna reglubreytinga, sérstaklega FERC Skipun 841 sem leyfir geymslukerfi að taka þátt í orkuverkefnum beint. Hvað þýðir þetta? Jú, það opnar hurðum fyrir nýjar hugmyndir og vekur meiri áhuga hjá fleiri aðilum á sviðinu. Sérfræðingar í iðnaðinum telja að slíkar reglur munu koma í veg fyrir enn fleiri geymslulagningar víðs vegar á öldinni á meðan. Þegar maður skoðar hraðann sem hlutirnar eru í hreyfingu sýnir það nákvæmlega hversu alvarlegar Norður-amerískar þjóðir eru að tekjast á að fá betri geymslutekna inn í raforkunet sín. Og í hvert skipti, hverjir geta mótmælt eitthví sem hjálpar bæði veski og heiminn?
Heildarafköstun orkugeymslu gæti náð um 278 gigavöttum um mið öldina samkvæmt nýjum spám. Slíkt vextur sýnir hvað margar lönd eru að gera í dag varðandi hreina orku. Betri geymslubatterí eru áfram komin meðan stjórnvöld innleiða lög sem styðja þróun geymslu. Orkufræðingar víða um heim sjá nú geymslu sem eitthvað mjög mikilvægt ef við eigum að ná loftslagsmörkunum okkar og halda rafmagninu áfram þegar yfir borð er verið að fara að nota endurnýjanlega orkugildi. Þegar þessi geymslumöguleiki vex, verður ljósara af hverju geymsla er svo mikilvæg fyrir raforkukerfið í framtíðinni. Við erum að byggja rafnet sem getur betur sinnt breytingum og verið yfir lengri tíma án þess að skaða umhverfið.
Raforkuuppstýringar eru að fá mikla stuðning frá véþýtingu þar sem betri spár um neyði hjálpa til við að hámarka notkun á rafgeymum. Þegar litið er á eldri munið um raforkunotkun, þá reikna þessar heppnar reiknirit út hvenær er gott að geyma orkuna og hvenær er best að sleppa henni, sem lækkar kostnað og gerir öll kerfið að virka betur. Sum rannsóknir sýna jafnvel raunverulegar tölur - með því að bæta véþýtingu við stjórnun rafnetanna hefur orkukostnaður minnkað um allt að 15% samkvæmt nýjum niðurstöðum. Það sem gerir þessa þróun svo spennandi er hvernig spádregð uppstýring bætir haldinu á rafgeymkerfum og heildarafköstum fjölbreyttra rafvirkja í ýmsum staðsetningum.
Gervigöngustaðir, oft styttdir sem VPP (virtual power plants), eru að breyta því hvernig orkustjórnun er framkölluð um allan rafnetið. Þessir kerfi sameina ýmsar dreifðar orkugildi eins og rafgeyma og sólarplötu svo þau geti starfað saman sem ein raforkueining. Það sem gerir þennan aðferð sérstaka er að hún styður betri jafnvægi á raforkuþörf, færir orku þar sem henni er mest þörf og gerir raforkukerfið heldur öruggara gegn truflunum. Við sjáum nú þegar að þessir gervigöngustaðir eru að taka af stað víða um heim, sem þýðir að smábætur og einstaklingar mættu snemma vera fólgir í því að selja raforku til markaðarins í stað þess að einelt á hefðbundnum raforkufyrirtækjum. Með því að horfa á það sem er í gangi í dag er ljóst að VPP tæknin mun spila mikilvægt hlutverk í því að bæta okkar getu til að geyma endurnýjanlega orku og gera hreina orku aðgengilegri en fyrr.
Við sjáum áhugaverða hreyfingu í orkugeymslu áttina að þessum 4 klukkustunda kerfum síðustu mánuði. Þau hjálpa virkilega til við að halda raforkunni stöðugri þegar mikilvægt er og takast á við þá erfiðu tíma á hæstu spennu sem áttu svo mikið á raforkunetin okkar. Það sem gerir þessi kerfi sérstök er hæfileikinn á því að sleppa raunverulega geymdri raforku nákvæmlega þegar mest þarf á hana að halda í biðni eða skyndilegum hækkunum í neytingu. Hagnýtir hafa verið mjög háljóðir um þetta síðustu og kallað á harðlega eftir útvættu notkun í mismunandi svæðum vegna þess að þessi kerfi virka hvort sem við þurfum varamaður fyrir sjúkrahús eða bara viljum slá þá daglegu sveiflur í orkuneytingu. Þegar endurheimanlegar orkugildi verða algengari í orkublandinu okkar vex mikilvægi þess að hafa traustar geymslulausnir til fjögurra sinnum. Þessi áh trendsýnir engan hlut að hægja á skömmu tíma eins og bæir allir kenna gildi þess að investera í ræðiliga raforkunetinfrastrúktúr.
