Sistemi za shranjevanje energije, imenovani tudi ESS, igrajo ključno vlogo pri zagotavljanju zanesljivosti električne energije, da se električna energija dejansko lahko prilagaja potrebam ljudi, zlasti v vročih poletnih popoldnevih, ko vsakdo hkrati vklopi klimatsko napravo. Brez ustrezne shranjevanja bi doživeli veliko več izpadov električne energije, kot jih že imamo, kar skrbi elektrarno, glede na to, kako se povpraševanje po energiji razlikuje iz dneva v dan. Tržne napovedi kažejo, da bo globalni ESS sektor do leta 2032 dosegel približno 86,76 milijarde dolarjev, kar kaže, kako pomemben postaja ta sektor. Ti sistemi rešujejo problem z različnimi metodami, vključno z litijevimi baterijami, starejšimi sistemih črpanja vode z višinskim akumulacijo in celo tehnologijo stisnjenega zraka. Njihova vrednost izhaja iz prilagodljivosti, ki omogoča upraviteljem omrežja, da ohranijo stabilno oskrbo z električno energijo, kljub nepričakovanim vrhincem ali upadom v rabi električne energije skozi dan.
Težava s sončnimi paneli in vetrnimi turbinami je v tem, da ne proizvajajo elektrike ves čas. Zato potrebujemo nekakšen sistem za shranjevanje, če želimo zanesljivo elektriko, ko sonce ne sije ali veter ne piha. Ko te obnovljive vire proizvedejo več elektrike, kot je potrebno, se odvečna količina shrani nekje. Nato pozneje, ko proizvodnja upade, lahko shranjeno energijo ponovno vnesemo v sistem. Študije so pokazale, da tehnologija baterij, zlasti litijevih ionov, pomaga omrežju bolje delovati z obnovljivimi viri. Te rešitve za shranjevanje omogočajo izravnavo nihanj v proizvodnji elektrike, odvisne od vremena. Brez kakovostnih možnosti za shranjevanje bi bilo zelo težko zanašati se na čisto energijo za večino naših dnevnih potreb.
Tehnologija železno-vanadijskih tekočinskih baterij predstavlja resen napredek v načinu shranjevanja energije za industrijske namene, predvsem zato, ker se lahko te sisteme enostavno povečuje in imajo daljšo življenjsko dobo kot večina alternativ. Kar zares izstopa, je cena – podjetja ugotavljajo, da porabijo manj na kilovaturo, shranjeno v primerjavi s litijevimi baterijami ali drugimi konvencionalnimi rešitvami, kar naredi to tehnologijo še posebej privlačno za velike tovarne in projekte za shranjevanje energije v omrežju. Še ena pomembna prednost? Te baterije običajno zdržijo dobro 20.000 ciklov polnjenja pred zamenjavo, pri čemer ohranjajo dobro učinkovitost skozi vso življenjsko dobo. Poleg tega je pri proizvodnji in odstranjevanju skorajda nič strupenih odpadkov, kar razlaga, zakaj jo vse več namestitev obnovljive energije sprejema kljub višjim začetnim stroškom. Kombinacija dolge življenjske dobe, zanesljivosti in okoljskih prednosti naredi iz železno-vanadijskih tekočinskih baterij resno konkurenco na današnjem hitro spreminjajočem se energetskem trgu.
Litij-ionska tehnologija je v zadnjih letih dosegla velik napredek, pri čemer so se stroški znižali, tehnologija pa postala bolj učinkovita. Podatki iz industrije razkrivajo kar nekaj presenetljivega - cene teh baterij so se od leta 2010 znižale za okoli 89 %, kar razlaga, zakaj so zdaj povsod prisotne. Znižanje stroškov je resnično odprlo vrzeli za nove ideje shranjevanja energije, od električnih avtomobilov, ki jih danes vidimo na cestah, do ogromnih sistemov, ki shranjujejo električno energijo za celotna mesta. Ni čudno, da so litij-ionske baterije postale tako pomembne pri razmišljanju o shranjevanju energije v današnjem času.
Prenosne elektrarne spreminjajo način, kako ljudje dostopajo do energije, zlasti za domove in tiste, ki živijo brez povezave z omrežjem. Te majhne, a močne naprave omogočajo lastnikom domov, da shranijo sončno svetlobo, zbrano v času dneva, nato pa črpajo iz te shranjene energije, ko sonce zaide ali med izpadi elektrike, kar jim omogoča resničen nadzor nad lastno oskrbo z električno energijo. Ko se tehnologija izboljšuje, se te baterijske naprave izboljšujejo pri tem, kar počnejo, hkrati pa se znižujejo njihove stroški. Delujejo odlično ne samo v izrednih situacijah, temveč tudi pri obdelavi rednih dnevnih energetskih potreb brez napora.
Aramco trenutno dela na nečem zelo zanimivem – združuje sončno energijo z sistemi za shranjevanje energije (ESS), da bi izboljšala delovanje svojih plinskih vrtin. Ko so začeli vključevati sončne panoge v proces pridobivanja plina, so ugotovili, da lahko precej zmanjšajo uporabo dizelskega goriva. Manj dizla pomeni manj emisij iz njihovih operacij, poleg tega pa se zmanjšujejo stroški goriva na dolgi rok. Če pogledamo dejanske rezultate teh projektov, Aramco poroča o resničnih izboljšavah v trajnostnih kazalcih po več letih delovanja. Zanimivo je, da bi lahko ta pristop uspel tudi drugje. Druge podjetja, ki želijo zmanjšati svoj ogljični odtis, hkrati pa ohranjati učinkovito delovanje, bi si lahko mnogo naučila iz dosedanjih dosežkov Aramca.
Projekt stabilizacije omrežja s kapaciteto 140 MWh v Finskem predstavlja pri reševanju shranjevanja električne energije nekaj posebnega, kar zadeva ohranjanje ravnovesja električnega omrežja. Cilj te pobude je bil soočiti se s prefinjenimi problemi, kjer se ponudba ne ujema z vprašanjem, in poskrbeti, da omrežje ostane zanesljivo, tudi ko v sistem vnašamo več obnovljivih virov. Doslej zbrani rezultati kažejo, da velikostna shramba energije res deluje pri stabilizaciji omrežja. Finska sistematično uvede te sisteme po državi, kar ji omogoča, da se premika proti pametnejši elektroenergetske mreži, ki lahko obvlada vse vrste čiste energije brez težav.
Georgia je nedavno začela uporabljati velik sistem baterij s 765 MW, ki je bil nameščen v električno omrežje, da bi omogočil boljše upravljanje z energijo in razširitev zmogljivosti, ko je to potrebno. Projekt uporablja sodobno tehnologijo za shranjevanje energije, ki omogoča vključevanje več vetrne in sončne energije v omrežje – nekaj, kar bi lahko sledile druge države. Zgodnji rezultati kažejo, da te baterije olajšujejo delo tistim, ki upravljajo z omrežjem, zmanjšujejo težave v času vrhovnih obremenitev in nepričakovane stroške. Tisto, kar je naredila Georgia, bi lahko postalo zgled za druge, ki iščejo načine za okrepitev električnih omrežij in hkrati prehajajo na čistejše vire energije. Zdaj že opažamo nekaj zaznavnih izboljšav zanesljivosti od takrat, ko so baterije začele delovati lani.
Shranjevanje energije je zdaj ključno za ohranjanje ravnotežja v omrežjih in stabilnost njihovih frekvenc. Te napredne sisteme je mogoče hitro vključiti v omrežje ali jih izključiti, ko je to potrebno, kar pomaga obvladovati nepredvidive nihanja med povpraševanjem po elektriki in dejansko razpoložljivo energijo. Nekatere študije kažejo, da ustrezne rešitve za shranjevanje lahko zmanjšajo težave s frekvenco za okoli polovico, s čimer se omrežje stabilizira in teče bolj gladko. Ko omrežja delujejo stabilno in zanesljivo, je manjša možnost za izpadi, še posebej v času, ko vsi uporabljajo veliko elektrike, kot so poletne večeri ali zimske jutri.
Rastoča potreba po zanesljivem shranjevanju energije je mnogim strokovnjakom pritegnila pozornost k modularnim konstrukcijskim pristopom, zlasti kako se spopadajo s težavami podnebnih razmer. Zgrajeni iz materialov, ki zdržijo ekstremnih okoljskih vplivov in konstruirani tako, da prenesejo vse, kar mati narava vrže nanje, te sistemi nadaljujejo z delovanjem, ko drugi morda odpovejo. Poljski testi kažejo njihovo odlično zmogljivost - nekatere naprave ohranjajo učinkovitost nad 95 % celo v času hudih neviht ali vročinskih valov. To pa je tako cenljivo, ker pomeni, da električna energija ostaja na voljo, ko je najbolj potrebna, kar pomaga graditi zaupanje v obnovljive vire energije v različnih regijah, ki se soočajo z nepredvidljivimi vremenskimi vzorci.
Trgovne napovedi kažejo, da bi lahko globalni sektor za shranjevanje energije dosegel vrednost okoli 86,76 milijarde dolarjev do leta 2032, kar kaže na trdno rast, saj se v električne omrežja vse bolj vključujejo obnovljivi viri energije in politike vlade, ki podpirajo čisto tehnologijo. Strokovnjaki iz industrije opažajo naraščajoče zanimanje za rešitve za shranjevanje, saj veter in sonce ne delujejo vedno, ko je električna energija potrebna, zato postaja nujno imeti zanesljivo rezervno rešitev. Še en dejavnik, ki pomaga temu trgu napredovati? Cena baterijske tehnologije se vedno bolj znižuje, medtem ko ljudje postajajo bolj zavedni svoje učinkovite rabe elektrike v domovih in na delovnih mestih. Vsi ti trendi skupaj risajo precej optimistično prihodnost podjetjem, ki delujejo na področju shranjevanja energije, v prihodnjih letih.
Shranjevanje energije se pomika v veliko spremembo, saj postajajo hibridni sistemi vedno bolj pogosti. Te nastavitve združujejo sončno energijo, energijo vetra in shranjevanje v baterijah, kar celotnemu sistemu omogoča boljše delovanje in daljšo življenjsko dobo. Ko se različni viri energije kombinirajo, pametneje upravljajo z električno energijo kot ob uporabi le enega vira. Ta raznolikost dejansko naredi našo oskrbo z energijo bolj zanesljivo ob izpadih ali ekstremnih vremenskih dogodkih. V državi že imamo nekaj delujočih hibridnih projektov, ki prikazujejo, kako se lahko ti sistemi razširijo od majhnih skupnostnih instalacij do večjih operacij na ravni omrežja. Tisto, kar se naučimo iz teh resničnih testov, bo pomagalo oblikovati nadaljnji razvoj hibridnih energetskih rešitev v infrastrukturi države.
Vloga vladnih politik in finančnih spodbud pri vgradnji sistemov za shranjevanje energije v gospodinjstvih je zelo pomembna. Takšni podporno programi dejansko precej dobro delujejo pri znižanju stroškov teh sistemov in omogočajo njihovo uporabo širšemu obsegu družin z različnimi prihodki. Če pogledamo primere, kjer so vlade uvedle dobre pakete podpore, vidimo znatno več domov z lastnimi sistemi za shranjevanje energije. V prihodnje se načrtuje razširitev ukrepov, kot so davčni popusti, denarna povračila in posebno financiranje za projekte shranjevanja energije na ravni soseske. To lahko močno poveča zanimanje za možnosti shranjevanja energije v domovih, saj bodo skupnosti začele opažati vidne prednosti deljenih virov.
