Obniż koszty, aplikacje technologii magazynowania energii wymagają większej innowacji i inwestycji

Obniż koszty, aplikacje technologii magazynowania energii wymagają większej innowacyjności i inwestycji

China Energy Storage Network: Wyobraź sobie, że większość zapotrzebowania na energię w przyszłości będzie zaspokajana przez energię słoneczną i wiatrową. Wtedy będą poważne niedobory mocy w nocy lub gdy wiatr będzie niewystarczający. O ile przyszły system energetyczny nie stanie się ogromną „super siecią energetyczną”, duża liczba linii energetycznych będzie połączona na całym świecie. Gdy moc w jednym miejscu jest niewystarczająca, inne miejsce może być natychmiast zaopatrywane. Dzięki postępowi i rozwojowi nowych technologii technologia magazynowania energii w akumulatorach może zrewolucjonizować sposób, w jaki ludzie produkują i zużywają energię elektryczną.

Tradycyjnie systemy magazynowania energii w akumulatorach były uważane za zbyt drogie i nie zapewniały wystarczającej mocy dla zakładów użyteczności publicznej i klientów sieci. Jednak tego rodzaju ekonomia szybko się zmienia. Wraz z upowszechnianiem się pojazdów elektrycznych na rynku, główne gospodarki świata, takie jak Francja, Chiny i Wielka Brytania, wycofują pojazdy benzynowe i wysokoprężne, a popyt na akumulatory litowo-jonowe gwałtownie rośnie. Jednocześnie w Kalifornii energia słoneczna zaopatruje obecnie prawie 5 milionów użytkowników domowych, a projekty magazynowania energii na skalę sieciową od lokalnych operatorów gospodarstw domowych i zakładów użyteczności publicznej obniżają koszty energii.

Niedawne badanie opublikowane w Nature Energy wykazało, że ceny magazynowania energii spadły szybciej niż ceny energii słonecznej lub wiatrowej. Badanie to symuluje przyszłość energii słonecznej, wiatrowej i systemów magazynowania energii w akumulatorach i pokazuje, w jaki sposób te systemy konkurują z elektrowniami na paliwa kopalne w sieci. Inwestycje publiczne i prywatne w badania i rozwój mają kluczowe znaczenie dla osiągnięcia tego celu, ale niewystarczające finansowanie w propozycji budżetu federalnego USA może mieć poważny wpływ na znalezienie taniego rozwiązania, aby sieć była czystsza, a nie sprzyjać ochronie środowiska i zdrowiu publicznemu.

Obecnie w Kalifornii wiele domów mieszkalnych jest wyposażonych w panele słoneczne, a elektrownie podłączone do sieci nie muszą wytwarzać zbyt dużej ilości energii i mogą oszczędzać energię, wyłączając niektóre konwencjonalne generatory. Jednak gdy większość ludzi korzysta z energii elektrycznej w nocy, a energia słoneczna i wiatrowa są niewystarczające, operatorzy sieci w Kalifornii staną przed dylematem: jak poradzić sobie ze wzrastającym zapotrzebowaniem na energię elektryczną, zmniejszając w ten sposób zużycie energii w sieci? Elektrownie szczytowe gazu ziemnego są często zobowiązane do zapewnienia zasilania awaryjnego i utrzymania niezawodności sieci, aby zapobiec możliwym przerwom w dostawie prądu. Jednak wydajność wytwarzania energii z gazu ziemnego jest niższa niż ta wytwarzana przez turbiny gazowe o cyklu łączonym.

Obecna cena akumulatorów Tesla Powerwall wynosi około 350 USD/kWh. Dla wielu klientów cena ta jest nadal poza zasięgiem. Jednak Departament Energii USA wyznaczył cel magazynowania energii w akumulatorach na poziomie 100 USD/kWh do 2020 r. Jest to możliwe do osiągnięcia. Badanie wykazało, że cena akumulatorów litowo-jonowych spadła z 10,000 USD za kWh do kilkuset dolarów na początku lat 90., a tempo innowacji było imponujące.

Przykładem magazynowania energii w akumulatorach jest niedocenianie potencjału wytwarzania energii słonecznej. Instalacja paneli słonecznych w ciągu ostatniej dekady znacznie przekroczyła prognozy ekspertów. Aby w pełni wykorzystać energię elektryczną, ludzie muszą przeprowadzić badania inwestycyjne w celu zmniejszenia kosztów magazynowania energii, aby mogli korzystać z energii słonecznej lub wiatrowej w dowolnym momencie.

Historia wykorzystania akumulatorów litowo-jonowych przez Teslę nie jest jedynym przykładem. Berlin, Niemcy, planuje zainstalować 120-megawatowy system magazynowania energii w postaci przepływowych akumulatorów, aby wspierać rozwój energii wiatrowej i słonecznej. Kalifornia opracowała pierwszą politykę „misji magazynowania energii” amerykańskiej sieci energetycznej, wymagającą od przedsiębiorstw użyteczności publicznej zakupu 1,325 GW produktów do magazynowania energii do 2020 r. i ma wiele opcji magazynowania energii, nie ograniczających się do systemów magazynowania energii w postaci akumulatorów litowo-jonowych. W przyszłości ludzie mogą zobaczyć, że system dystrybucyjny będzie wdrażał małe koło zamachowe, aby zapewnić krótkotrwałą energię i, w połączeniu z przepływowym akumulatorem, zapewnić wiele godzin magazynowania energii w celu zasilania budynku biurowego lub centrum danych w okresach szczytowego zapotrzebowania.

Wyobraź sobie, że ludzie mogą korzystać z energii słonecznej i wiatrowej bez konieczności zastanawiania się, czy brakuje dostaw, wtedy możliwe jest całkowite wyeliminowanie elektrowni zasilanych paliwami kopalnymi. Zapewnia to niskoemisyjną opcję zasilania, która jest bardziej przyjazna dla środowiska niż węgiel lub gaz ziemny, i wykorzystuje system magazynowania baterii, który można kontrolować na żądanie, reagując w ciągu kilku sekund.

Ale łatwiej powiedzieć niż zrobić. Dlaczego nie użyć systemu magazynowania energii? Jak wykazały badania, ten wybór musi być opłacalny, a ludzie muszą wprowadzać innowacje i inwestować w wdrażanie i transformację technologii niskoemisyjnych.