Aküler, özellikle 1800'lerin sonlarında arabaların yaygınlaşmaya başladığı dönemden beri enerji depolama konusunda önemli bir rol oynamıştır. Bu eski tip aküler, oldukça iyi çalıştıkları ve neredeyse hiç maliyetleri olmadığı için hâlâ tercih edilmektedir. Elbette daha yeni akü teknolojilerine göre birim başına daha az enerji sağlarlar ancak insanların onları sevmesinin sebebi fiyat etiketleridir. Ortalama olarak, kurşun-asitli aküler günümüzde herkesin konuştuğu lityum iyon pillerden kilovatsaat başına çok daha ucuzdur. Bu yüzden maliyet önemli olduğunda insanlar hâlâ kurşun-asitli akülere yönelirler. Bunlar, normal araba marş sistemleri, ofislerde ve hastanelerde yedek güç sistemleri ve her kuruşun önemli olduğu küçük çaplı güneş enerjisi kurulumları için mükemmeldir. Bütçe kısıtlamaları nedeniyle bu geleneksel aküler, biraz eski ünlerine rağmen hâlâ tercih edilmektedir.
Lityum iyon piller, eski tip kurşun asitli pillere göre çok daha küçük boyutlara çok daha fazla güç sığdırabildikleri için günümüzde neredeyse altın standart haline gelmiştir. Enerji yoğunluğu rakamlarına bakacak olursanız, lityum, pound başına elde edilen enerji miktarı açısından kurşun asitten çok daha önde yer almaktadır. Bu özellik, alan kullanımının önemli olduğu ev tipi güneş enerjisi kurulumları için onları ideal hale getirir. Ayrıca rüzgar türbinleri ve diğer yeşil teknoloji uygulamalarıyla da oldukça iyi çalışmaktadırlar. Asıl dikkat çeken yönleri ise ömür uzunluklarıdır. Bu piller, kurşun asitli pillerin çok üzerinde sayıda şarj döngüsünü sorunsuz şekilde karşılayabildikleri için değiştirilmeleri çok daha uzun sürede gerekmektedir. Bu nedenle bahçe güneş panellerinden büyük çaplı şebeke ölçekli depolama projelerine kadar her yerde yaygınlaşmaya devam etmektedirler. Son piyasa araştırmaları, daha hafif ve kompakt yapılara olan yönelimin artarak devam ettiğini göstermektedir. Şirketler farklı uygulamalarda yine iyi performans sağlayabilecek, daha dar alanlara sığacak paketler geliştirmek için yarışmaktadır.
Nikel metal hidrit veya NiMH piller, özellikle hibrit arabalar ve evdeki günlük cihazlar gibi şeyler söz konusu olduğunda performans açısından iyi bir denge sağlar. İnsanlar genellikle belirli pazarlarda bu pilleri tercih eder çünkü şarjlarını oldukça iyi tutarlar ve enerji yoğunluğunu aşmadan sürekli güç sağlarlar. Lityum iyon ve eski tip kurşun asit pillerle karşılaştırıldığında, NiMH pillerin hem güç çıkışı hem de ağırlıkları açısından orta bir konumda yer alır. Çevresel açıdan, çoğu kişi NiMH pillerin geri dönüştürülmesi diğer türlerden daha kolay olduğu için aslında çevreye daha az zarar verdiği konusunda hemfikirdir. Bu da doğaya olan etkileriyle ilgili endişe duyan işletmeler için onları daha yeşil alternatifler haline getirir.
Güç depolama, şu anda depolanan enerjiyle yapabileceklerimiz konusunda dalgalar oluşturan katı hal ve akış bataryaları gibi yeni teknolojilerle oldukça heyecan verici değişiklikler yaşıyor. Katı hal bataryaları daha güvenli olmaları ve daha fazla enerji yoğunluğuna sahip olmaları açısından oldukça umut verici görünüyor ancak üretim maliyetlerinin düşürülmesi ve üretim ölçeğinin artırılması konusunda hâlâ yapılması gereken çalışmalar var. Akış bataryaları ise daha büyük çaplı projelerde uzun ömürlü olmaları ve operatörlerin toplam kapasiteden bağımsız olarak güç çıkışını ayarlayabilmesi açısından kendi avantajlarını sunuyor. Sektör içi görüşler, maliyet sorunları çözüldüğünde katı hal teknolojisinin her şeyi değiştirebileceğini gösteriyor. Önümüzdeki yıllarda, dünya çapındaki malzeme bilimi laboratuvarlarında günlük olarak yaşanan ilerlemeler sayesinde bu yeniliklerin gelişmeye devam edeceği öngörülüyor. Eğer mevcut eğilimler sürerse, sadece birkaç yıl içinde tamamen farklı türde enerji depolama sistemleriyle karşılaşabiliriz.
Pilin enerji depolama kapasitesini belirlemek için pil kapasitesi ve voltajı hakkında bilgi sahibi olmak önemlidir. Kapasite ölçümleri genellikle amper-saat (Ah) cinsinden ifade edilir ve bize pilin genel olarak ne kadar elektrik enerjisi depoladığını gösterir. Voltaj ise pilin içindeki elektriksel basınç farkını ölçer ve bize herhangi bir anda ne kadar güç alabileceğimizi yaklaşık olarak söyler. Farklı kullanım alanları için piller değerlendirilirken genellikle daha yüksek değerler daha iyi sonuç anlamına gelir. Örneğin yüksek enerji tüketen elektrikli arabalar ile düşük güçte çalışan küçük cihazlar karşılaştırılabilir. Ev sistemlerine bağlı güneş panelleri için örnek verirsek, yüksek voltaja sahip bir pil, akşam saatlerinde birden fazla ev aletinin aynı anda çalıştırıldığı yüksek talep dönemlerinde daha iyi performans gösterir. IEC, bu özelliklerin test edilmesi için sektördeki çoğu standart belirlemiştir, böylece üreticiler hem evler hem de işletmeler için ürünler tasarlamada net rehberlik alırlar. Bu standartlar, insanların ihtiyaçlarına ve bütçelerine göre hangi pilleri satın aldıklarını doğrudan etkiler.
Batterilerden bahsederken, herkesin ne kadar süreyle dayanacaklarını öğrenmek istediği iki temel faktör vardır: şarj-deşarj döngüsü ömrü ve deşarj derinliği (DoD). Şarj-deşarj döngüsü ömrü, bir bataryanın güç kaybetmeye başlamadan önce kaç kez şarj ve deşarj edilebileceğini ifade eder. Birçok kişi, deşarj derinliğinin, bataryanın toplam kapasitesinin her kullanımda ne kadarının kullanıldığını gösterdiğini fark etmez. Örneğin, lityum iyon piller genellikle 500 ila 1500 tam döngü arasında dayanır; bu da bugün birçok cihazın bunlara güvenmesinin sebebini açıklar. Maliyet açısından, daha uzun ömürlü piller, uzun vadede daha az değişim anlamına gelir ve bu da maliyetten tasarruf sağlar. Bu tür rakamlara aşina olmak, insanların ihtiyaç duydukları uygulama ne olursa olsun, doğru depolama çözümlerini seçmelerini sağlar; iş sahasında aletleri çalıştırmak ya da elektrik kesintileri sırasında ışıkların açık kalmasını sağlamak gibi.
Şarj ve deşarj oranları, pillerin farklı durumlarda ne kadar iyi performans gösterdiği konusunda oldukça önemlidir. Temel olarak, bu oranlar bize bir pilin ne kadar hızlı enerji alabileceğini ya da verebileceğini söyler ve bu, hangi tür işler için uygun olduğunu belirler. Örneğin lityum iyon piller genellikle hızlı şarj etme ve deşarj etme işlemlerini oldukça iyi yapabilir, bu yüzden elektrikli arabalar gibi ani enerji ihtiyaçları olan alanlarda oldukça iyi çalışırlar. Buna karşılık, kurşun asitli piller hızlı şarj/deşarj döngüleriyle başa çıkmakta zorlanır, bu yüzden daha az talepkar olmayan uygulamalarda daha çok kullanılırlar. Enerji depolama konusunda çalışan herkes, bir pil türü seçmeden önce bu faktörleri dikkatlice değerlendirmelidir. Gerekli olan ile mevcut teknoloji arasında doğru eşleşmeyi yapmak, zaman içinde güvenilir şekilde çalışacak depolama sistemleri oluşturmak için büyük bir fark yaratır.
Evler için enerji depolama sistemleri, konutların elektrik kullanımının hem verimli hem de sürdürülebilir olmasını sağlamada önemli bir rol oynar. Çoğu kurulum, pillerin merkezi unsuru olduğu farklı bileşenlerden oluşur. Lityum iyon piller, daha fazla enerjiyi daha küçük alanlara sığdırabilmeleri ve birçok alternatife göre daha uzun ömürlü olmaları sebebiyle son zamanlarda oldukça popüler hale gelmiştir. Depolama sistemlerini evlerde kullanılan güneş panelleri ile birlikte düşünmek mantıklıdır; çünkü bu, ailelerin dış elektrik kaynaklarına fazla bağımlı kalmadan kendi ürettikleri enerjiyi kullanmalarını sağlar. Bazı araştırmalar, güneş enerjisi ile depolamanın bir araya getirilmesinin yıllık elektrik faturalarını yaklaşık %40 oranında azaltabileceğini göstermiştir; bu da ciddi ölçüde para tasarrufu ve enerjinin ne zaman ve nasıl kullanılacağı konusunda daha fazla kontrol demektir. Bu tür sistemlerin kurulumu dikkat isteyen bir iştir. Ev sahipleri, yatırımın uzun vadede verimli olabilmesi için tüm kablo bağlantılarının doğru yapıldığından emin olmalı ve pillerin düzenli olarak yıpranma ya da hasar belirtilerini kontrol etmelidir.
Büyük ölçekli batarya sistemleri, yenilenebilir enerji kaynakları kullanılırken güç şebekelerinin istikrarını korumada giderek daha önemli hale gelmektedir. Temel olarak, bu büyük piller, rüzgar çiftlikleri ve güneş panelleri gibi tahmin edilemeyen kaynaklar tarafından üretilen ve fazla üretim olduğu durumlarda elektriği depolarlar; bu da şebeke boyunca güvenilir dağıtımı sürdürmeye yardımcı olur. Son verilere baktığımızda, uzmanlar, 2020 yılında yaklaşık 10 gigavat olan şebeke seviyesindeki depolama kapasitesinin 2030 yılına kadar yaklaşık 200 gigavata çıkacağını tahmin etmektedir. Bu tür bir büyüme, bu teknolojinin modern enerji yönetiminde ne kadar önemli hale geldiğini açıkça göstermektedir. Birçok ülke, geleneksel fosil yakıtlardan daha temiz alternatiflere geçişte kilit bir unsur olarak daha iyi pil teknolojisinin geliştirilmesine yatırım yapmaya başlamıştır. Bu depolama çözümlerinin daha yaygın benimsenmesini teşvik edecek daha fazla politika değişikliği bekleyebiliriz; bu da elektrik altyapımızın için daha yeşil bir geçişe nihayetinde katkı sağlayacaktır.
Endüstriyel depolama için enerji ihtiyaçları, boyutları ve güç gereksinimleri nedeniyle hane halklarının ihtiyaçlarıyla hiç benzemez. Büyük fabrikalar ve depolar genellikle 24 saat kesintisiz güç sağlayabilen devasa batarya sistemlerine ihtiyaç duyarlar. Örneğin otomotiv fabrikaları veya dağıtım merkezleri bu sistemlere bağımlı olsalar da, başlangıç maliyetleri ve mevcut altyapıyla uyumlu kurulum gibi sorunlarla karşılaşırlar. Konut sistemleri ise farklı çalışır. Ev sahipleri genelde sadece aydınlatma, ısıtma ve kesinti sırasında birkaç adet ev aletini çalıştırabilen kompakt sistemleri tercih ederler. Ev bataryaları kuran çoğu kişi, onlarla ilgili memnuniyetlerini para kazandırdıkları ve günlük yaşamı kolaylaştırdıkları için ifade ederler. Buna karşın fabrika yöneticileri sistemin üretim süresince kesintisiz çalışıp çalışmadığı konusuna daha çok önem verirler. Herhangi bir durum için doğru depolama çözümünü seçerken bu farkı anlamak çok önemlidir.
