Jak systemy magazynowania energii pomogą nam żyć w przyszłości

Ponieważ rządy i firmy zobowiązują się do przejścia na neutralność węglową w nadchodzących dziesięcioleciach, będziemy potrzebować więcej energii słonecznej i wiatrowej – ale będziemy również musieli magazynować tę energię, aby można ją było wykorzystać, gdy słońce nie świeci, a wiatr nie wieje .

W przyszłości będziemy generować więcej naszej energii elektrycznej z zeroemisyjnych źródeł energii słonecznej i energii wiatrowej, a także będziemy magazynować tę energię elektryczną w pobliżu źródła, w pobliżu przemysłu i społeczności, które z niej korzystają i wszędzie pomiędzy nimi. Taka czysta energia będzie zasilać nasze domy, firmy, samochody, a pewnego dnia także samoloty – co oznacza, że będziemy potrzebować większej produkcji energii odnawialnej i zdolności jej magazynowania.

Dlaczego potrzebujemy magazynów energii?

Magazynowanie energii sprawia, że energia ze źródeł odnawialnych jest niezawodna i dostępna na żądanie. Turbiny wiatrowe nie generują energii, gdy pogoda jest bezwietrzna. Ogniwa słoneczne wytwarzają dużo zeroemisyjnej energii elektrycznej w ciągu dnia, gdy słońce jest wysoko. Jeśli jednak te kilowaty nie są przechowywane w akumulatorze lub innym systemie, nie ma sposobu, aby je wykorzystać, gdy jest ciemno.

W miejscach takich jak Kalifornia, gdzie słonecznych dni jest pod dostatkiem, a zainstalowana moc słoneczna szybko rośnie, zużycie energii netto osiąga szczyt rano, zanim promienie słoneczne uderzą w panele. Następnie spada przez całe popołudnie, gdy czysta energia słoneczna wpływa do sieci energetycznej i ponownie osiąga szczyt wczesnym wieczorem, gdy niebo ciemnieje. Wzorzec ten, często nazywany krzywą kaczki, z roku na rok staje się coraz bardziej dotkliwy.

Wiele firm przemysłowych i komercyjnych instaluje systemy magazynowania energii w akumulatorach (BESS) w pobliżu swoich obiektów, aby zmniejszyć emisję dwutlenku węgla i zapewnić zapasowe źródła zasilania awaryjnego.

Akumulatorowy system magazynowania energii może również pomóc obniżyć rachunki za energię elektryczną, ładując się, gdy energia jest czystsza i tańsza do wytworzenia, oraz pobierając zmagazynowaną energię w godzinach szczytu zapotrzebowania, gdy jest ona bardziej „zanieczyszczona” i droższa.

„BESS funkcjonują jako rezerwy operacyjne, które stale pracują nad zarządzaniem wahaniami częstotliwości w sieci, ładując się poza godzinami szczytu i rozładowując się, gdy zapotrzebowanie na energię i koszty energii elektrycznej rosną" – mówi Ebru Arslan, starszy menedżer ds. rozwoju biznesu Honeywell w zakresie odnawialnych źródeł energii i magazynowania.

Niektóre z najbardziej energooszczędnych i w pełni niezależnych systemów magazynowania energii w akumulatorach, które są obecnie budowane, zostały zaprojektowane tak, aby mieściły się w kontenerach transportowych dla klientów komercyjnych i przedsiębiorstw użyteczności publicznej. Kontenery mieszczą systemy bezpieczeństwa i ochrony, a także systemy chłodzenia i oprogramowanie operacyjne, maksymalizując inwestycje w energię odnawialną.

Oprogramowanie może pomóc klientom zdecydować, kiedy naładować baterie i kiedy sprzedać energię z powrotem do sieci. Na przykład dzięki aktualnym danym pogodowym i cenom energii dostępnym w aplikacji Honeywell Virtual Power Plant sektory przemysłu i handlu mogą obniżyć koszty i kierować efektywnym wykorzystaniem energii odnawialnej.

Dodatkowo, jeśli generator ulegnie awarii lub zostanie wyłączony z jakiegokolwiek powodu, platforma BESS może zmniejszyć potrzebę natychmiastowego włączenia dodatkowych, nieodnawialnych źródeł energii. W tym scenariuszu zdalny obiekt może utrzymać działanie, ponieważ platforma działa równolegle z tradycyjnymi generatorami.

W jaki sposób systemy magazynowania energii mogą zwiększyć odporność sieci?

Przedsiębiorstwa energetyczne wykorzystują magazynowanie energii przed licznikiem, aby zmniejszyć przeciążenie nie tylko swoich elektrowni, ale także starzejącej się infrastruktury sieciowej. Energia odnawialna, pojazdy elektryczne i energooszczędne budynki stawiają bardzo złożone wymagania sieciom, które nie zostały zbudowane z myślą o tak wielu zasobach. Korzystając z magazynów energii, przedsiębiorstwa użyteczności publicznej mogą zrównoważyć obciążenia sieci i przedłużyć żywotność swojej infrastruktury, jednocześnie modernizując ją pod kątem przyszłości rozproszonej energii.

Kolejny kluczowy punkt: Mikrosieci, czy to dla pojedynczych obiektów, czy całych społeczności przechodzących na źródła odnawialne, również wykorzystują magazynowanie energii, aby zapewnić niezawodne zasilanie. Experion Energy Control System firmy Honeywell współpracuje z magazynami energii, aby zapobiec nadmiernemu zużyciu energii przez mikrosieci i zapewnić, że nigdy nie stracą one zasilania.

W jaki sposób baterie o dłuższej żywotności zwiększą energię odnawialną?

Aby uczynić systemy magazynowania energii w akumulatorach jeszcze bardziej wydajnymi, Honeywell jest pionierem nowej technologii akumulatorów przepływowych, które mogą przechowywać i wyładowywać energię elektryczną dłużej niż powszechnie stosowane akumulatory litowo-jonowe.

Technologia akumulatorów przepływowych wykorzystuje bezpieczny, niepalny elektrolit do przechowywania i wyładowywania energii elektrycznej do 12 godzin. Dla porównania, akumulatory litowo-jonowe mogą rozładowywać się tylko przez cztery godziny. Zaprojektowane z komponentów nadających się do recyklingu, akumulatory przepływowe nie ulegają degradacji z upływem czasu. Są one trwalsze niż powszechnie stosowane obecnie akumulatory, zapewniając ekonomiczne i niezawodne zasilanie nawet przez 20 lat.

Akumulatorowe systemy magazynowania energii mają kluczowe znaczenie dla naszego przejścia w kierunku zrównoważonej, odnawialnej przyszłości. Dowiedz się więcej na temat przyszłych rozwiązań w zakresie magazynowania energii oraz technologii już dziś wykorzystywanych.