Hogyan segíthetik életünket az energiatároló rendszerek a jövőben?

Ahogyan a kormányok és a vállalatok egyre jobban elkötelezik magukat a szén-dioxid-semlegesség megvalósítása mellett az elkövetkező évtizedekben, több nap- és szélenergiára lesz szükségünk – de ezt az energiát tárolnunk is kell valahogyan, hogy akkor is felhasználhassuk, amikor a nap nem süt, és a szél nem fúj. 

A jövőben a nulla szén-dioxid-kibocsátású napenergiából  és szélenergiából egyre több áramot termelünk majd, és ezt az áramot a forrás közelében, az azt felhasználó iparágak és közösségek közelében, illetve a kettő között gyakorlatilag mindenhol tárolni fogjuk. Ez a tiszta energia működteti majd otthonainkat, vállalkozásainkat, autóinkat és egy nap majd repülőgépeinket is, ami azt jelenti, hogy több megújuló áramtermelésre és tárolókapacitásra lesz szükségünk.

Miért van szükségünk energiatárolásra?

Az energiatárolás megbízhatóvá és igény szerint elérhetővé teszi a megújuló forrásokból származó energiát. A szélturbinák nem termelnek áramot, amikor az időjárás nyugodt. A napelemek napközben sok nulla szén-dioxid-kibocsátású áramot termelnek, de ha ezeket a kilowattokat nem tároljuk el akkumulátorban vagy más rendszerben, akkor sötétben nem tudjuk felhasználni.

Az olyan helyeken, mint Kalifornia, ahol a napsütéses napok száma nagy, és a telepített napenergia kapacitás gyorsan növekszik, a nettó energiafelhasználás reggel éri el a csúcspontot, mielőtt még a napsugarak elérnék a napelemeket. Ezt követően alacsony marad egész délután, pedig ekkor a tiszta napenergia bőséggel áramlik az elektromos hálózatba, majd kora este kerül ismét csúcspontjára, mikor az ég már sötétedik. Ez a gyakran kacsagörbének nevezett mintázat évről évre egyre súlyosabbá válik. 

Számos ipari és kereskedelmi vállalkozás akkumulátoros energiatároló rendszereket (battery energy storage systems, BESS) telepít létesítményei közelében, hogy csökkentsék szénlábnyomukat és tartalék vészhelyzeti energiaforrásokat biztosítsanak.

Az akkumulátoros energiatároló rendszer segíthet csökkenteni a villanyszámlát is, mivel akkor töltődik fel, amikor az energia tisztább és olcsóbb, és a csúcsidőben adja ki a tárolt áramot, amikor az szennyezőbb és drágább. 

„A BESS működési tartalékként működik, amely folyamatosan dolgozik a hálózat frekvenciaingadozásainak kezelésén; a csúcsidőn kívüli töltődik fel, és olyan időszakban biztosít áramot, amikor az energiaigény és az áramköltségek magasabbak” – mondta Ebru Arslan, a Honeywell megújuló energiaforrásokért és energiatárolásért felelő globális vezető üzletfejlesztési menedzsere.

A kereskedelmi ügyfelek és közművek számára ma gyártott legenergiahatékonyabb és teljesen független akkumulátoros energiatároló rendszerek közül egyesek úgy vannak megtervezve, hogy elférjenek egy szállítókonténerben. A konténerek biztonsági és védelmi rendszereket, valamint hűtési és üzemeltetési szoftvereket tartalmaznak, maximalizálva a megújulóenergia-beruházások hatékonyságát.

A szoftver segíthet az ügyfeleknek eldönteni, hogy mikor töltsék az akkumulátoraikat, és mikor értékesítsenek vissza energiát a hálózatba. Például a Honeywell Virtual Power Plant alkalmazás élő időjárási és energiaárazási adatainak segítségével az ipari és kereskedelmi műveletek csökkenthetik a költségeket, és útmutatást nyújthatnak a megújuló energia hatékony felhasználásához.

Továbbá ha egy generátor meghibásodik vagy bármilyen okból offline állapotba kerül, a BESS platform csökkentheti annak szükségességét, hogy további, nem megújuló energiát termelő generátorokat indítsanak be. Ebben a forgatókönyvben egy távoli létesítmény képes fenntartani a működést, mivel a platform a hagyományos generátorokkal párhuzamosan működik.

Hogyan tehetik rugalmasabbá és zavaroknak ellenállóbbá a hálózatot az energiatároló rendszerek?

A mérőműszer előtt a közműszolgáltatók az energiatárolást használják megoldásként a feltorlódás mérséklésére, nemcsak az áramtermelő erőműveikben, hanem az elöregedő hálózati infrastruktúrában is. A megújuló energia, az elektromos járművek és az energiahatékony épületek nagyon összetett követelményeket támasztanak a hálózatokkal szemben, amelyek eredetileg nem ilyen sok erőforrást figyelembe véve épültek. Energiatárolás alkalmazásával a közműszolgáltatók kiegyensúlyozhatják a hálózati terhelést és meghosszabbíthatják infrastruktúráik élettartamát, miközben folyamatosan végzik az elosztott energia jövője érdekében szükséges infrastruktúra-fejlesztéseket. 

Egy másik kulcsfontosságú pont: A mikrohálózatok – akár egyetlen létesítményben, akár egész megújuló forrásokra váltó közösségekben működnek –, szintén energiatárolást alkalmaznak a megbízható áramellátás biztosítása érdekében. A Honeywell Experion Energy Control System energiaszabályozási rendszere energiatárolással működik, hogy megakadályozza a mikrohálózatok energiafelhasználással való túlterhelését, és biztosítsa, hogy soha azok ne fogyjanak ki az energiából. 

Hogyan fogják bővíteni a hosszabb élettartamú akkumulátorok a megújuló energia felhasználási lehetőségeit?

Annak érdekében, hogy az akkumulátoros energiatároló rendszerek még hatékonyabbá váljanak, a Honeywell úttörőként fejleszt egy új, áramlásos akkumulátortechnológiát, amely a hagyományos lítium-ionos akkumulátoroknál hosszabb ideig képes tárolni és leadni az elektromos energiát.

Az áramlásos akkumulátortechnológia biztonságos, nem gyúlékony elektrolitot használ az elektromosság akár 12 órán át történő tárolására és leadására; a lítium-ion akkumulátorok csak négy órán át képesek áramleadást végezni. Az újrahasznosítható összetevőkből tervezett áramlási akkumulátorok teljesítménye nem csökken az idő múlásával. Hosszabb az élettartamuk, mint a ma széles körben használt akkumulátoroké, és akár 20 évig is költséghatékony és megbízható áramellátást biztosítanak.

Az akkumulátoros energiatároló rendszerek kritikus fontosságúak a fenntartható, megújuló jövőre való átállásunk szempontjából. Tudjon meg többet arról, hogy mit tartogat az energiatárolás jövője , és hogy milyen technológiát használunk már ma.