Bateriile cu acid-plumb au jucat un rol major în stocarea energiei de-a lungul timpului, mai ales în perioada când mașinile începeau să devină populare, la sfârșitul secolului al XIX-lea. Aceste baterii clasice rămân în uz deoarece funcționează destul de bine și sunt extrem de ieftine. Desigur, ele oferă o capacitate energetică mai mică per unitate comparativ cu tehnologiile mai moderne de baterii, însă ceea ce le face iubite de utilizatori este prețul accesibil. În medie, bateriile cu acid-plumb costă semnificativ mai puțin pe kilowatt-oră decât noile seturi de baterii cu litiu-ion despre care toți vorbesc astăzi. De aceea, oamenii aleg în continuare bateriile cu acid-plumb atunci când bugetul este un factor decisiv. Acestea sunt excelente pentru pornirea obișnuită a mașinilor, sistemele de alimentare de siguranță din birouri și spitale, precum și pentru instalații solare mici unde fiecare leu contează. Restricțiile bugetare fac adesea ca aceste baterii tradiționale să fie opțiunea preferată, în ciuda reputației lor puțin învechite.
Bateriile cu litiu-ion au devenit în prezent un fel de standard aur, deoarece oferă o putere mare într-un spațiu redus comparativ cu bateriile tradiționale cu acid-plumb. Analizând cifrele privind densitatea energetică, litiul depășește cu mult acidul-plumb în ceea ce privește cantitatea de energie pe care o obții la fiecare livră. Acest lucru le face ideale pentru instalații solare casnice unde spațiul este important, iar în plus, funcționează excelent cu turbinele eoliene și alte instalații verzi. Partea cea mai importantă este însă factorul de durabilitate. Aceste baterii pot suporta cu sute de cicluri de încărcare mai mult decât omologii lor cu acid-plumb înainte de a necesita înlocuirea, ceea ce explică de ce apar peste tot, de la panourile solare din curtea casei până la mari proiecte de stocare la nivelul rețelei. Cercetările recente de piață indică faptul că tendința de a adopta soluții mai ușoare continuă nesabotat, companiile concurentizându-se pentru a dezvolta module care să se potrivească în spații mai strânse, dar care să ofere în același timp performanțe solide în diverse aplicații.
Bateriile cu nichel metal hidrură, sau NiMH, oferă un echilibru bun între performanță, în special pentru lucruri precum mașinile hibride și dispozitivele casnice de uz zilnic. Utilizatorii aleg adesea aceste baterii în anumite piețe, deoarece păstrează încărcătura destul de bine și oferă o putere constantă, fără a avea o densitate energetică excesivă. Comparându-le cu bateriile litiu-ion și cu cele clasice cu acid din plumb, NiMH se situează undeva între ele în ceea ce privește atât puterea generată, cât și greutatea. Din punct de vedere ecologic, majoritatea oamenilor consideră că bateriile NiMH sunt mai prietenoase cu mediul, deoarece pot fi reciclate mult mai ușor decât alte tipuri. Acest aspect le face să iasă în evidență ca opțiuni mai ecologice pentru companiile care își doresc să reducă impactul asupra naturii.
Stocarea energiei electrice este în prezent într-o fază de schimbări destul de interesante, cu tehnologii noi, cum ar fi bateriile cu electrolit solid și bateriile redox, care aduc inovații majore în ceea ce putem face cu energia stocată. Bateriile cu electrolit solid par foarte promițătoare, deoarece sunt mai sigure și oferă o densitate energetică mai mare pe unitatea de greutate, însă încă există de învățat în privința reducării costurilor de producție și a creșterii capacității de fabricație la scară. Bateriile redox, pe de altă parte, își dovedesc eficiența în proiectele la scară mare, datorită duratei lor lungi de viață și posibilității de a regla producția de energie independent de capacitatea totală. Specialiștii din industrie consideră că bateriile cu electrolit solid ar putea schimba complet paradigma, odată ce problema costurilor va fi rezolvată. Pe termen scurt, mulți cercetători sunt de părere că aceste inovații vor continua să evolueze datorită descoperirilor zilnice din laboratoarele de știința materialelor de pe întreaga planetă. Am putea asista la apariția unor sisteme complet diferite de stocare a energiei chiar în următorii câțiva ani, dacă tendințele actuale vor continua.
Cunoașterea capacității și a tensiunii bateriei ajută la determinarea cantității reale de energie stocată de o baterie. Măsurătorile de capacitate sunt de obicei exprimate în amperi-oră (Ah) și indică în esență cât de multă electricitate poate păstra bateria în total. Apoi apare tensiunea, care măsoară diferențele de presiune electrică din interiorul bateriei. Aceasta ne spune aproximativ câtă putere putem obține într-un anumit moment. Atunci când analizăm bateriile pentru utilizări diferite, cifre mai mari înseamnă în general rezultate mai bune. Gândește-te la mașinile electrice care au nevoie de multă energie, comparativ cu dispozitivele mici care funcționează cu putere minimă. De exemplu, panourile solare conectate la sistemele casnice. O baterie cu o tensiune mai mare funcționează mai bine atunci când se folosesc simultan mai multe aparate în orele serii, când cererea crește brusc. IEC stabilește cele mai multe standarde industriale pentru testarea acestor specificații, astfel încât producătorii au ghiduri clare în proiectarea produselor destinate atât caselor, cât și companiilor. Aceste standarde afectează în final tipul de baterii pe care oamenii le achiziționează, în funcție de nevoile și bugetele lor specifice.
Atunci când vorbim despre baterii, doi factori principali sunt importanți pentru oricine vrea să știe cât de mult vor dura: durata de ciclu și adâncimea descărcării (DoD). Durata de ciclu înseamnă, în esență, de câte ori o baterie poate fi încărcată și descărcată înainte de a începe să-și piardă capacitatea. Mulți oameni nu realizează că adâncimea descărcării ne arată ce parte din capacitatea totală a bateriei este utilizată de fiecare dată când o folosim până la epuizare. Să luăm, de exemplu, bateriile litiu-ion, care în mod tipic rezistă între 500 și 1500 de cicluri complete, ceea ce explică de ce atâtea dispozitive se bazează pe ele astăzi. Din punct de vedere al costurilor, bateriile care durează mai mult înseamnă mai puține înlocuiri pe termen lung, economisind bani în final. Cunoașterea acestor cifre ajută oamenii să aleagă cele mai potrivite soluții de stocare pentru aplicația de care au nevoie, fie că este vorba de alimentarea uneltelor la un șantier, fie de menținerea luminii aprinse în timpul întreruperilor de curent.
Rata de încărcare și descărcare este foarte importantă în ceea ce privește performanța bateriilor în diferite situații. În esență, aceste rate ne indică cât de repede o baterie poate absorbi sau elibera energie, ceea ce determină tipul de sarcină pentru care este potrivită. De exemplu, bateriile litiu-ion pot suporta de regulă încărcarea și descărcarea rapidă destul de bine, motiv pentru care funcționează excelent acolo unde este nevoie de impulsuri rapide de energie, cum ar fi în mașinile electrice. Pe de altă parte, bateriile cu acid-plumb nu se descurcă la fel de bine în cicluri rapide de încărcare/descărcare, ceea ce explică de ce sunt folosite mai frecvent în aplicații mai puțin solicitante. Orice persoană care lucrează cu stocarea energiei ar trebui să analizeze cu atenție acești factori înainte de a alege tipul de baterie. Găsirea potrivirii corecte între cerințe și tehnologia disponibilă face toată diferența în crearea unor sisteme de stocare care funcționează fiabil pe termen lung pentru orice scop ar fi ele menite.
Sistemele de stocare a energiei pentru case joacă un rol important în utilizarea eficientă și durabilă a energiei electrice la nivel rezidențial. Majoritatea configurațiilor includ diverse componente, bateriile fiind centrale în întregul sistem. Bateriile litiu-ion au devenit foarte populare în ultima vreme, deoarece pot stoca mai multă energie în spații mai mici și au o durată de viață mai lungă comparativ cu multe alte alternative. Combinarea stocării cu panourile solare pentru locuințe are sens, deoarece permite familiilor să utilizeze efectiv energia generată de panourile lor, în loc să se bazeze în mare măsură pe surse externe de energie. Anumite studii arată că îmbinarea energiei solare cu stocarea poate reduce facturile anuale de electricitate cu aproximativ 40%, ceea ce înseamnă economii reale de bani, dar și un control mai mare asupra momentului și modului în care energia este utilizată. Instalarea acestor sisteme necesită totuși atenție la detalii. Proprietarii de locuințe ar trebui să se asigure că toată cablarea este corectă și să verifice periodic bateriile pentru semne de uzură sau deteriorare, dacă doresc ca investiția lor să își arate eficiența pe termen lung.
Sistemele mari de baterii devin din ce în ce mai importante pentru menținerea stabilității rețelelor electrice în timpul integrării surselor de energie regenerabilă. În esență, ceea ce se întâmplă este că aceste baterii mari stochează electricitatea produsă de surse imprevizibile, cum ar fi parcurile eoliene și panourile solare, atunci când există un exces de producție, ceea ce ajută la menținerea unei distribuții fiabile în întreaga rețea. Analizând cifrele recente, experții previzionează că capacitatea mondială de stocare la nivelul rețelei va crește de la aproximativ 10 gigawați în 2020 la aproximativ 200 gigawați până în anul 2030. O astfel de creștere arată clar cât de semnificativă a devenit această tehnologie pentru gestionarea modernă a energiei. Multe țări au început deja să investească în dezvoltarea unei tehnologii mai bune a bateriilor, considerând-o un component esențial în tranziția de la combustibilii fosili tradiționali către alternative mai curate. Se poate anticipa apariția unor noi modificări de politică care să încurajeze o adoptare mai largă a acestor soluții de stocare, contribuind în final la tranziția către un viitor mai verde pentru infrastructura noastră electrică.
Nevoile energetice pentru stocare industrială nu seamănă deloc cu cele ale gospodăriilor din cauza dimensiunii și a cerințelor mari de energie. Fabricile și depozitele mari au nevoie, de regulă, de baterii masive capabile să furnizeze o producție constantă de energie non-stop, pentru a menține totul în funcțiune fără probleme. De exemplu, fabricile auto sau centrele de distribuție se bazează pe aceste sisteme, dar întâmpină dificultăți legate de costurile inițiale și de instalarea corespunzătoare împreună cu infrastructura existentă. Sistemele rezidențiale funcționează diferit. Proprietarii de case aleg de obicei sisteme compacte care trebuie doar să acopere nevoi de bază, cum ar fi iluminatul, încălzirea sau, eventual, alimentarea cu energie a câtorva aparate în timpul întreruperilor. Majoritatea persoanelor care instalează baterii pentru casă afirmă că sunt destul de mulțumiți de acestea, deoarece le reduc costurile și le simplifică viața de zi cu zi. În același timp, managerii de fabrici sunt mai interesați de capacitatea sistemului de a funcționa pe durata întregului schimb de producție fără să cedeze. Înțelegerea clară a acestei diferențe este foarte importantă atunci când se alege soluția potrivită de stocare pentru o anumită situație.