Свинцево-кислотні акумулятори відіграли важливу роль у зберіганні енергії протягом багатьох років, особливо в той час, коли автомобілі почали набирати популярності у кінці 1800-х років. Ці традиційні акумулятори залишаються актуальними, адже вони досить добре працюють і не коштують дорого. Звісно, що їхня потужність на одиницю менша порівняно з новими технологіями акумуляторів, але люди схвалюють їхню вартість. У середньому, свинцево-кислотні акумулятори значно дешевші за кіловат-годину порівняно з модними нині літій-іонними батареями. Саме тому люди все ще обирають свинцево-кислотні акумулятори, коли важливою є ціна. Вони чудово підходять для звичайних автомобільних стартерів, систем резервного живлення в офісах та лікарнях, а також для малих сонячних установок, де важливо економити кожну копійку. Обмеження бюджету часто роблять ці традиційні акумулятори найкращим вибором, незважаючи на їхню дещо застарілу репутацію.
Літій-іонні акумулятори сьогодні стали майже золотим стандартом, тому що вони забезпечують велику потужність у таких малих габаритах порівняно з традиційними свинцево-кислотними акумуляторами. Якщо подивитися на показники щільності енергії, літій значно перевершує свинцево-кислотні батареї за кількістю енергії, яку можна отримати на фунт ваги. Це робить їх ідеальними для домашніх сонячних установок, де важить місце, а також вони чудово працюють разом з вітряними турбінами та іншими екологічними технологіями. Насправді важливим фактором є їхня довговічність. Ці акумулятори можуть витримати на сотні циклів зарядки більше, ніж їхні свинцево-кислотні аналоги, до того, як їх потрібно буде замінити, що пояснює їхнє поширення зовсім від сонячних панелей у приватних садках до величезних проектів зберігання енергії на рівні енергомережі. Нещодавні дослідження ринку вказують на те, що тенденція до більш легких рішень триває без зупинки, і компанії змагаються, щоб розробити акумуляторні блоки, які вписуються в обмеженіші простори, продовжуючи при цьому забезпечувати стабільні експлуатаційні характеристики в різних застосуваннях.
Нікель-металогідридні акумулятори або акумулятори типу NiMH забезпечують гарну рівновагу між характеристиками, особливо для таких речей, як гібридні автомобілі та побутові гаджети. У певних ринках люди віддають перевагу саме цим акумуляторам, тому що вони добре тримають заряд і забезпечують стабільну потужність без надмірної енергоємності. Якщо порівнювати їх з літій-іонними та старомодними свинцевими акумуляторами, то NiMH займає проміжне становище як за потужністю, так і за вагою. З екологічної точки зору, більшість експертів сходяться на думці, що акумулятори NiMH насправді кращі для планети, адже їх можна переробляти набагато простіше, ніж інші типи. Це робить їх більш екологічним вибором для бізнесу, який турбується про свій вплив на природу.
Сховище акумуляторів зараз переживає досить хвилюючі зміни, оскільки нові технології, такі як акумулятори з твердим електролітом і потокові акумулятори, набирають обертів у тому, що ми можемо робити зі збереженою енергією. Акумулятори з твердим електролітом виглядають дуже перспективно, тому що вони безпечніші і мають більшу щільність енергії на одиницю ваги, але ще залишилося попрацювати над зниженням витрат на виробництво та збільшенням масштабів виробництва. Потокові акумулятори тимчасом мають свої переваги у великих проектах, оскільки вони довше служать і дозволяють операторам окремо регулювати вихідну потужність від загальної ємності. Експерти в галузі вважають, що акумулятори з твердим електролітом можуть змінити все, як тільки вдасться вирішити проблеми з цінами. У майбутньому багато дослідників вважають, що ці інновації продовжуватимуться завдяки щоденним проривам у лабораторіях матеріалознавства по всьому світу. Ми можемо побачити зовсім інші системи зберігання енергії всього за кілька років, якщо теперішні тенденції триватимуть.
Знання про ємність акумулятора та напругу допомагає з'ясувати, скільки енергії він насправді може зберігати. Ємність зазвичай вимірюється в ампер-годинах (А·год) і показує, скільки електрики акумулятор може зберігати загалом. Напруга, у свою чергу, вимірює різницю електричного тиску всередині акумулятора. Це говорить нам про те, скільки потужності можна отримати в даний момент. Розглядаючи акумулятори для різних цілей, більші значення зазвичай означають кращі результати. Уявіть електромобілі, які потребують багато енергії, порівняно з малими пристроями, що працюють на мінімальній потужності. Наприклад, сонячні панелі, підключені до домашніх систем. Акумулятор з більшою напругою краще справляється з одночасним живленням кількох побутових приладів у вечірні години, коли попит на електроенергію зростає. Міжнародна електротехнічна комісія (IEC) встановлює більшість галузевих стандартів для тестування цих характеристик, тому виробники мають чіткі рекомендації під час створення продуктів для домашнього та комерційного використання. Ці стандарти впливають на те, які акумулятори люди купують, виходячи зі своїх конкретних потреб та бюджету.
При обговоренні акумуляторів, два основні фактори вирізняються для кожної людини, яка хоче знати, як довго вони прослужать: цикл життя та глибина розряду (DoD). Цикл життя, по суті, означає, скільки разів акумулятор може пройти через заряджання та розряджання, перш ніж він почне втрачати потужність. Більшість людей не усвідомлює, що глибина розряду показує, яка частина загальної ємності акумулятора використовується кожного разу, коли ми його вичерпуємо. Візьмемо, наприклад, літій-іонні акумулятори — вони зазвичай витримують від 500 до 1500 повних циклів, що пояснює, чому так багато пристроїв покладаються на них сьогодні. З точки зору вартості, акумулятори, які тривають довше, означають менше замін у майбутньому, економлячи гроші на довгий час. Ознайомлення з цими показниками допомагає людям вибирати правильні рішення для зберігання, що відповідатимуть їх потребам, чи то це живлення інструментів на будмайданчику, чи підтримка освітлення під час відключень електроенергії.
Швидкості зарядки та розрядки мають велике значення для продуктивності акумуляторів в різних умовах. По суті, ці швидкості показують, наскільки швидко акумулятор може отримувати або віддавати електроенергію, що визначає, для яких завдань він найбільше підходить. Наприклад, літій-іонні акумулятори зазвичай добре справляються з швидкою зарядкою та розрядкою, тому вони чудово підходять для ситуацій, коли потрібні короткочасні енергетичні сплески, наприклад, у електромобілях. Навпаки, свинцево-кислотні акумулятори погано витримують швидкі цикли зарядки/розрядки, тому їх зазвичай використовують у менш вимогливих застосуваннях. Кожному, хто працює з накопиченням енергії, слід уважно розглянути ці фактори перед вибором типу акумулятора. Правильний вибір між потребами та наявними технологіями має ключове значення для створення надійних систем зберігання енергії, які будуть ефективно працювати протягом тривалого часу для виконання передбачених завдань.
Системи зберігання енергії для домашнього використання відіграють важливу роль у підвищенні ефективності та стійкості електроживлення в побуті. Більшість таких систем включає різні компоненти, центральним серед яких є акумулятори. Літій-іонні акумулятори набули особливої популярності завдяки здатності накопичувати більше енергії в меншому об'ємі та тривалому терміну служби порівняно з багатьма іншими варіантами. Поєднання систем зберігання з сонячними панелями є логічним рішенням, адже дозволяє домогосподарствам ефективно використовувати вироблену панелями енергію, зменшуючи залежність від зовнішніх джерел живлення. Згідно з деякими дослідженнями, поєднання сонячних панелей із системами зберігання може скоротити річні витрати на електроенергію приблизно на 40%, що означає суттєве зменшення витрат і більший контроль над тим, коли і як використовується енергія. Проте встановлення таких систем потребує уваги до деталей. Власники будинків мають переконатися, що електропроводка правильно підключена, а також регулярно перевіряти акумулятори на ознаки зношення або пошкодження, щоб їхні вкладення були вигідними на довгий час.
Великі батарейні системи стають дедалі важливішими для підтримки стабільності енергомереж у поєднанні з відновлюваними джерелами енергії. Сутність полягає в тому, що ці великі батареї зберігають електрику, вироблену непередбачуваними джерелами, такими як вітрові ферми та сонячні панелі, коли виробляється надлишкова кількість енергії, що допомагає забезпечити надійний розподіл по мережі. За останніми оцінками, експерти прогнозують, що світові потужності зберігання енергії на рівні мережі зростуть з приблизно 10 гігават у 2020 році до приблизно 200 гігават до 2030 року. Такий ріст чітко демонструє, наскільки важливою ця технологія стала для сучасного управління енергетикою. Багато країн уже почали активно інвестувати кошти в розвиток батарейних технологій, сприймаючи їх як ключовий елемент у переході від традиційних викопних палив до чистіших альтернатив. Можна очікувати, що у майбутньому відбудуться зміни в політиці, які сприятимуть ширшому впровадженню цих рішень у сфері зберігання енергії, що в кінцевому підсумку допоможе перейти до більш екологічно чистої енергетичної інфраструктури.
Потреби в енергії для промислового зберігання зовсім не схожі на ті, що у домогосподарств, через їхній масштаб і вимоги до потужності. Великі фабрики й склади зазвичай потребують масивних батарейних установок, здатних постійно забезпечувати стабільну віддачу енергії цілодобово, щоб усе функціонувало без збоїв. Візьміть, наприклад, автозаводи чи розподільні центри — вони покладаються на такі системи, але стикаються з проблемами високих початкових витрат і складнощів із встановленням разом із існуючою інфраструктурою. Системи для побутового використання працюють інакше. Власники житла зазвичай обирають компактні системи, які мають справатися лише з базовими потребами, такими як освітлення, опалення, можливо, живлення кількох побутових приладів під час відключень. Більшість людей, хто встановлює домашні акумулятори, повідомляють, що доволі задоволені ними, адже вони економлять кошти й спрощують побут. Тим часом менеджери підприємств більше піклуються про те, чи зможе система пропрацювати весь змінний цикл виробництва без збоїв. Правильне розуміння цих відмінностей має велике значення під час вибору оптимального рішення для зберігання енергії в кожному конкретному випадку.