Baterije za shranjevanje energije igrajo pomembno vlogo pri uravnoteženju ponudbe in povpraševanja po električni energiji v današnjih električnih omrežjih. Ko je na voljo več elektrike, ki prihaja iz obnovljivih virov, kot so sončne plošče ali veterne turbine, ker proizvodnja presega trenutno potrebo ljudi, te baterije absorbirajo ta prebytek, namesto da bi ga pahnilo v zmanjšanje. Kasneje, ko povpraševanje močno naraste v času špičnih ur ali vročih poletnih popoldnevih, baterije sprostijo vso shranjeno energijo nazaj v sistem. Študije kažejo, da namestitev baterijskega shrambe lahko poveča zanesljivost omrežja za okoli 15 odstotkov, kar jih naredi ključnimi za ohranjanje stabilnih napetostnih ravni in konstantnih frekvenc. Ko se v naša omrežja vključuje vedno več čiste energije, postaja ta vrsta prilagodljivega upravljanja z energijo še pomembnejša, saj veter ne piha vedno, sonce pa tudi ne sije vsak dan, zato je vse pomembneje, da imamo zaupanja vredne rešitve za nadomestno oskrbo.
Tistim, ki so zanimani za določena rešitve, producirajo številne podjetja inovativne baterije za shranjevanje energije, ki omogočajo učinkovito ohranjanje energije in hitro odzivanje na spreminjajoče se pogoje ponudbe in povpraševanja.
Učinkovitost porazdeljenih energetskih sistemov hitro raste zaradi sodobnejših tehnologij za shranjevanje energije. Ljudje in podjetja lahko zdaj proizvajajo lastno električno energijo, jo shranijo lokalno in nato uporabijo natanko toliko, kolikor jo potrebujejo, ko jo potrebujejo. S tem se zmanjšuje odvisnost od velikih centraliziranih elektrarn, na katere smo se vse do sedaj zanašali. Ko pride do okvare v glavni električni omrežje, se občine z lokalnimi energetskimi sistemi bolje spoprimejo z izpadom. Vzemimo za primer San Diega, kjer so lokalne skupnosti s sončnimi elektrarnami in sistemi za shranjevanje energije nadaljevale z delovanjem, tudi ko je mesto doletel izpad električne energije lani poleti. Večina mest, ki preidejo na ta model, poroča o manjši obremenjenosti glavnih električnih vodov in nižjih stroških električne energije. Ne smemo pozabiti niti na mikromreže. Te majhne, samostojne elektroenergetske naprave, podprte z dobrimi tehnologijami za shranjevanje, omogočajo nadaljevanje osnovnih storitev v času večjih izpadov, kar pomeni, da ostajajo bolnišnice v delovanju in da trgovine lahko ohranijo hladilne naprave v delovanju, dokler se električna energija ne vrne v normalno stanje.
S podporo lokalnemu ustvarjanju in uporabi energije prispevajo ti sistemi ne le k zmanjšanju stroškov energije, ampak se tudi ujemajo s cilji trajnosti in infrastrukturne odločitve, kar odpira pot k izboljšani energetski avtonomiji.
Shranjevanje energije igra ključno vlogo pri reševanju problema neenakomerne proizvodnje električne energije s sončnimi paneli in vetrnimi turbinami, kar zagotavlja elektriko v času, ko jo res potrebujemo. Shranjevalne baterije delujejo tako, da zbirajo odvečno energijo, proizvedeno v sončnih dneh ali vetrovnih nočeh, in jo ohranjajo, dokler sonce ali veter ne zagotovita dovolj energije. Ta uravnoteženost preprečuje nestabilnost električne mreže, kar postaja vedno pomembneje, saj vedno več gospodinjstev in podjetij prehaja na obnovljive vire. Po nedavnih raziskavah uporaba teh baterijskih sistemov skupaj z obnovljivimi viri energije zmanjša odvisnost od tradicionalnih elektrarn na premog in plin v povprečju za okoli 30 odstotkov. Rezultat? V ozračje se sprosti manj toplogrednih plinov, medtem ko elektrika še vedno teče in naprave brezhibno delujejo v vseh skupnostih po vsem svetu.
Premik časa uporabe energije ob njeni proizvodnji postaja zelo pomemben za čim boljšo izkoriščenost naših elektroenergetskih omrežij. Shranjevalne baterije podjetjem omogočajo, da shranijo elektriko, proizvedeno ponoči ali zgodaj zjutraj, ko je povpraševanje nizko, nato pa sprostijo shranjeno energijo, ko jo ljudje najbolj potrebujejo popoldne in zvečer. Tudi finančne prednosti so precej znatne. Elektrarniška podjetja zaslužijo več denarja s prodajo shranjene elektrike po višjih cenah, medtem ko ljudje v skupini plačajo manj za svoje mesečne račune. Te baterijske naprave delujejo najbolje, ko se aktivirajo v času najdražjih vrhov, kar zniža stroške na splošno. Zlasti za sončne in vetrne farme ta vrsta upravljanja časa naredi zelene projekte dejansko donosne. In ko se vsi trudimo, da bi zmanjšali odvisnost od fosilnih goriv, nam omogoča boljši nadzor nad časom pretoka energije, da hkrati pomagamo okolju in našim denarnicam.
Kalifornija si za cilj postavlja doseganje 80 % obnovljive energije do leta 2030, in shranjevanje energije igra ključno vlogo pri ohranjanju stabilnosti električnega omrežja v tem prehodnem obdobju. Resnični testi v praksi kažejo, da ko zaženejo velike baterijske naprave, pomagajo obvladovati nihanja sončne in vetrne energije ter zmanjšati odvisnost od fosilnih goriv. Nekateri pilotni programi so dejansko zmanjšali količino električne energije, ki so jo ljudje uporabljali v času vrhovnega odjema, kar naredi iz baterij pameten vlog pri prehodu na čistejše vire energije. V prihodnosti bodo te rešitve shranjevanja bile ključne, če želi Kalifornija dosegati svoje okoljske cilje brez ogrožanja zanesljive oskrbe z električno energijo po celotnem zveznem območju.
Cena litijevih baterij se je v zadnjih letih močno znižala, dejansko je padla za okoli 89 % od zgodnjih let 2010. Te velike prihranke so jih naredile priljubljeni izbiro za večino potreb shranjevanja energije, kar razlaga, zakaj so zdaj povsod prisotne, od tovarn do domov. Ljudem se zdi, da te baterije delujejo dobro, hkrati pa so cenejše od alternativ, kar jih naredi praktično izbiro tako za majhne gospodinjstva, ki želijo rezervno energijo, kot tudi za velike podjetja, ki potrebujejo podporo omrežju. Če pogledamo industrijske številke, pripovedujejo isto zgodbo kar jasno – litijevi ioni nadzorujejo več kot 90 % tržnega deleža, kar kaže, kako zelo podjetja zaupajo tej tehnologiji. Njihova priljubljenost v bistvu pomeni, da ko kdo govori o shranjevanju elektrike v današnjem času, se običajno nanaša na sisteme z litijevimi ioni. Te baterije res povezujejo starejše načine pridobivanja energije z novimi zelenimi pristopi, ki jih danes vse bolj razvijamo.
Baterije s tokokrogom in baterije s trdim elektrolitom postajajo resni konkurenti tradicionalni litijevokarbonatni tehnologiji, predvsem zato, ker imajo daljšo življenjsko dobo in vgrajeno boljšo varnost. Baterije s tokokrogom delujejo zelo dobro za večje projekte, saj lahko ločeno povečujemo zmogljivost shranjevanja in moč, kar dolgoročno bolje ustrezno potrebam v primerjavi z sedanji rešitvami. Baterije s trdim elektrolitom pa zmanjšujejo tveganja za požar in pregrevanje, zato jih mnogi pozorno spremljajo za uporabo v omrežjih. Te nove vrste baterij hranijo več energije v manjšem prostoru. Kar poudari pomembnost teh inovacij, ni le to, kar ponujajo zdaj, temveč tudi to, kako privlačijo naložbene denarje v pametnejše rešitve za omrežje. Dejstvo, da obe tehnologiji omogočata varnejšo obratovanje in hkrati omogočata povečanje zmogljivosti, predstavlja pomemben korak naprej pri gradnji trajnostnih energetskih sistemov, kar se ujema z globalnimi pobudami za zeleno gospodarstvo.
Uporaba starih baterij električnih vozil v stacionarnih sistmih za shranjevanje energije je okolju prijazna rešitev, ki hkrati zmanjša stroške. Raziskave kažejo, da podjetja prihranijo denar za materiali in prispevajo k zmanjšanju kopičenja elektronskega odpada, če te baterije ponovno uporabijo namesto, da bi izdelovali povsem nove. Ob upoštevanju, da se vsako leto na cestah pojavijo milijoni novih električnih avtomobilov, obstaja velik potencial za uporabo teh baterij kot zalogovne moči, zlasti ob vrhuncu porabe električne energije zvečer. Poleg podaljšanja življenjske dobe uporabljenih baterij ta praksa dejansko podpira čistejše delovanje v celotni energetski industriji. Ker se prehod na električna vozila pospešuje, pretvorba porabljenih avtomobilskih baterij v rešitve za shranjevanje energije omogoča ključno podporo v času visoke porabe. Takšno recikliranje baterij pomaga bolje upravljati z obremenitvijo omrežja in nas približuje zeleni energetski prihodnosti, o kateri se pogovarjamo.
V teh dneh ima Azija in Pacifik okoli 45 % svetovnega trga za shranjevanje energije, kar jih naredi jasno vodilni v tej panogi. Velik del tega izvira iz tega, kar Kitajska dela v zadnjem času z ogromnimi naložbami v shranjevalne objekte. V prihodnje Peking načrtuje namestitev približno 31 gigavatov nove baterijske zmogljivosti v naslednjih pet let. Takšna razširitev bi morala resno pomagati pri stabilizaciji elektroenergetskih omrežij in izboljšati njihovo delovanje v času vrhuncev. Potiskanje k večjemu shranjevanju ni zgolj vprašanje zadovoljevanja sedanje električne potrebe. Gre za to, kako resno si azijske države to vprašanje predstavljajo glede virov obnovljive energije. Vlade v vseh regijah so izdale različne spodbude in predpise, namenjene pospešenemu sprejemanju shranjevalne tehnologije med podjetji in gospodinjstvi. Ti ukrepi seveda pomagajo utrditi položaj Azije kot pomembnega igralca na svetovni energetski shranjevalni karti.
Trg za shranjevanje energije v Severni Ameriki trenutno raste zelo hitro, s hitrostjo približno 29 % letno. Ta rast temelji predvsem na spremembah v zakonodaji, zlasti na Uredbi FERC 841, ki omogoča sistemom za shranjevanje neposredno udeležbo na energetskih trgih. Kaj to pomeni? Odpira vrzeli za nove ideje in privlači več igralcev na to področje. Strokovnjaki menijo, da bodo take regulative v prihodnosti spodbudile še več namestitev sistemov za shranjevanje po celini. Hitrost, s katero se stvari premikajo naprej, kaže, kako resno države Severne Amerike jemljejo vključevanje boljše tehnologije shranjevanja v svoje elektroenergetske omrežja. In res, kdo bi lahko imel argument proti rešitvi, ki koristi tako denarnici kot planetu?
Globalna zmogljivost shranjevanja energije bi do sredine tega stoletja lahko dosegla približno 278 gigavatov, kar kažejo najnovejše projekcije. Ta rast prikazuje, kaj mnoge države danes počnejo glede čiste energije. Boljše baterije se vedno bolj pojavljajo, medtem ko vlade sprejemajo zakone, ki podpirajo razvoj shranjevanja. Energetski strokovnjaki iz različnih delov sveta zdaj shranjevanje vidijo kot nekaj zelo pomembnega, če želimo doseči svoje podnebne cilje in hkrati zagotoviti nemoten delovanje električne energije ob prehodu na obnovljive vire. Ko se potencial shranjevanja povečuje, postaja bolj jasno, zakaj je shranjevanje tako pomembno za prihodnost električne energije. Gradimo proti električnim omrežjem, ki bodo bolje zdržala nihajne obremenitve in dlje časa vzdržala delovanje brez škodovanja planetu.
Delovanje razporedovanja energije prejema pomembno podporo s pomočjo strojnega učenja, saj omogoča natančnejše napovedi povpraševanja, ki pomagajo optimalno izkoriščati baterije. Ko analiziramo preteklo porabo energije, te pametne algoritme določijo, kdaj je najbolje shraniti energijo in kdaj jo sprostiti, kar zmanjšuje stroške in izboljšuje učinkovitost celotnega sistema. Nekatere raziskave kažejo tudi na konkretna števila – uporaba strojnega učenja pri upravljanju omrežja naj bi prihranila okoli 15 % stroškov za energijo, kar kažejo najnovejše študije. To razvojno zlasti zanimivo pa naredi dejstvo, da napovedno upravljanje izboljšuje tako sisteme za shranjevanje energije s pomočjo baterij kot tudi učinkovitost pametnih omrežij v različnih lokacijah.
Vitrualne elektrarne, imenovane tudi VPP, spreminjajo način upravljanja z energijo v omrežju. Te sisteme združujejo različne razpršene vire energije, kot so baterije in sončne plošče, da delujejo skupaj kot eno veliko enerjsko enota. Kar je posebno pri tem pristopu, je to, da pomaga bolje uravnotežiti povpraševanje po elektriki, usmerja energijo tja, kjer je največja potreba po njej, in dejansko naredi celotno omrežno infrastrukturo bolj odporno proti motnjam. Začenjamo opažati, da se te virtualne energetske naprave vse bolj razvijajo, kar pomeni, da bodo majhni podjetniki in celo posamezni lastniki nepremičnin kmalu lahko prodajali prebytek energije nazaj na trg namesto, da bi se oslanjali samo na tradicionalne javne službe. Če pogledamo sedanje stanje, ni dvomov, da bo tehnologija VPP igrala pomembno vlogo pri razširjanju naše zmogljivosti za shranjevanje obnovljive energije in naredila čisto energijo bolj dostopno kot prej.
V zadnjem času opažamo zanimiv premik na področju shranjevanja energije proti sistemom s trajanjem 4 ure. Te sisteme resnično pomagajo ohranjati stabilnost električnega omrežja, ko je to najpomembneje, in obvladovati težavne čase maksimalne porabe, ki tako močno obremenijo naše električne mreže. Kar jih loči od drugih, je dejstvo, da lahko dejansko sprostijo shranjeno elektriko ravno v trenutku, ko je najbolj potrebna, med izpadom električne energije ali nenadno povečano porabo. Analitiki na tem področju so v zadnjem času zelo glasno govorili o tem in močno zagovarjajo širšo uporabo teh sistemov v različnih regijah, saj delujejo enako dobro, ali pa gre za rezervno energijo za bolnišnice ali pa želimo le izravnati dnevne nihajce v porabi energije. Ko se obnovljivi viri energije vse bolj uveljavljajo v naši energetski mešanici, narašča eksponentno pomembnost zanesljivih rešitev za shranjevanje. Ta trend se v prihodnjih mesecih ne kaže na upočasnjevanje, saj si vse več skupnosti po vsem svetu zaveda vrednosti naložbe v pametnejšo infrastrukturo omrežja.
