Energijos kaupimas tinkle: baterijų technologija atgaivina tinklo saugyklą

• Autorius:
• autoriaus vardas

  Quantumrun Foresight
• Gali 13, 2024

Įžvalgos santrauka

Tinklo masto energijos kaupimas keičia atsinaujinančios energijos naudojimo būdą, leidžiantį kaupti energiją iš tokių šaltinių kaip vėjas ir saulė, kai to labiausiai reikia. Naudojant pažangią baterijų technologiją, šis metodas yra patikimesnis energijos šaltinis nei atsinaujinantys energijos šaltiniai. Dėl šių technologijų atsinaujinanti energija tampa patikimesnė ir prieinamesnė, todėl galiausiai keičiasi energijos vartojimo modeliai, politikos formavimas ir rinkos investicijos.

Tinklo masto energijos kaupimo kontekstas

Tinklo masto energijos saugykla gali kaupti iš atsinaujinančių šaltinių pagamintą elektros energiją piko metu ir grąžinti ją atgal į elektros tinklą, kai paklausa yra didelė arba gamyba maža. Apie 12 procentų JAV komunalinių paslaugų elektros energijos gaminama iš vėjo ir saulės energijos (Tarptautinės energijos agentūros duomenimis), kurios yra pertraukiamos dėl kintančių oro sąlygų. Energijos kaupimo sprendimai yra būtini siekiant padidinti šių atsinaujinančių šaltinių patikimumą ir jų indėlį į elektros tinklo išmetamo anglies dioksido kiekio mažinimą, nors ekonomiškai veiksmingos galimybės buvo sunkiai prieinamos.

Vienas pastebimų pasiekimų yra Harvardo universiteto mokslininkų sukurta redokso srauto baterija, kurioje naudojamas vandeninis organinis elektrolitas. Šioje naujovėje elektrolite naudojami chinono arba hidrochinono junginiai, kurie gali būti naudingi sąnaudoms, saugai, stabilumui ir energijos tankiui. „Quino Energy“, startuolis, įkurtas siekiant komercializuoti šią technologiją, sulaukė dėmesio už pažadą veiksmingai spręsti atsitiktinių atsinaujinančių energijos šaltinių problemą. Šio srauto akumuliatoriaus išsikrovimo trukmė yra nuo 5 iki 20 valandų, todėl ji yra konkurencinga alternatyva trumpesnės trukmės ličio jonų baterijoms, ypač skirta tinklo masto stacionariai saugyklai.

Tinklo masto energijos kaupimo technologijų plėtrą ir galimą poveikį dar labiau pabrėžia JAV Energetikos departamento parama, skyrusi „Quino Energy“ 4.58 mln. USD, kad padėtų sukurti keičiamo dydžio ir ekonomišką srauto baterijų reagentų sintezės procesą. Šis finansavimas pabrėžia platesnę iniciatyvą per dešimtmetį 90 % sumažinti ilgalaikio, tinklo masto energijos kaupimo išlaidas, palyginti su ličio jonų technologijomis. „Quino Energy“ metodas galėtų panaikinti tradicinės chemijos gamyklos poreikį, nes srauto baterija gali sintetinti savo reagentus.

Trikdantis poveikis

Kai energijos kaupimo sistemos užtikrina nuolatinį elektros tiekimą iš atsinaujinančių šaltinių, vartotojai gali pastebėti energijos sąnaudų mažėjimą laikui bėgant, nes mažėja priklausomybė nuo brangaus iškastinio kuro. Šis pokytis taip pat skatina diegti išmaniųjų namų technologijas, kurios optimizuoja energijos naudojimą, toliau mažina namų ūkio sąskaitas už energiją ir didina aplinkos tvarumą. Be to, dėl atsinaujinančios energijos patikimumo gali atsirasti naujų darbo galimybių žaliųjų technologijų ir energijos valdymo sektoriuose, nes didėja šių sričių kompetencijos poreikis.

Įmonėms perėjimas prie atsinaujinančios energijos, papildytas tinklo masto saugojimo sprendimais, suteikia dvigubą galimybę sutaupyti ir sutaupyti įmonės atsakomybės. Įmonės, eksploatuojančios savo mikrotinklus, galėtų tapti mažiau priklausomos nuo tradicinio elektros tinklo, todėl sumažėtų veiklos sąnaudos ir padidėtų energetinis savarankiškumas. Ši tendencija taip pat gali paskatinti įmones permąstyti savo tiekimo grandines, pirmenybę teikiant tvarumui ir atsparumui klimato sukeltiems sutrikimams. Be to, įmonės, investuojančios į atsinaujinančios energijos technologijas, gali sustiprinti savo prekės ženklo reputaciją, pritraukti klientus ir investuotojus, kurie vertina aplinkos priežiūrą.

Pritaikius tinklo masto energijos kaupimo technologijas, gali tekti atnaujinti vietinę ir tarptautinę energetikos politiką, siekiant paremti atsinaujinančių energijos šaltinių integravimą į nacionalinį tinklą. Vyriausybės galėtų pasiūlyti paskatų energijos kaupimo moksliniams tyrimams ir plėtrai, skatindamos naujoves ir mažindamos išlaidas. Galiausiai, atsinaujinančios energijos kaupimo sistemų patikimumas ir efektyvumas gali paskatinti daugelio šalių energetinę nepriklausomybę, sumažinti energijos importo poreikį ir sustiprinti nacionalinį saugumą.

Tinklo masto energijos kaupimo pasekmės

Platesnis tinklo masto energijos kaupimo poveikis gali būti: 

• Sumažėjusios komunalinių paslaugų veiklos sąnaudos dėl sumažėjusio priklausomybės nuo didžiausių elektrinių, todėl vartotojams sumažėja elektros energijos tarifai.
• Didesnės investicijos į atsinaujinančios energijos projektus, nes tinklo masto saugykla yra patikima atsarginė priemonė, pritraukianti daugiau privačių ir viešųjų lėšų.
• Padidintas tinklo atsparumas stichinėms nelaimėms ir klimato kaitos poveikiui, sumažinant elektros tiekimo nutraukimus ir gerinant atsaką į ekstremalias situacijas.
• Vartotojų įgalinimas per decentralizuotą energijos gamybą, leidžiantį asmenims parduoti elektros energijos perteklių į tinklą ir sumažinti savo išlaidas už komunalines paslaugas.
• Vyriausybės persvarsto energetikos politiką, kad įtrauktų saugojimo galimybes, todėl nustatomi griežtesni atsinaujinančios energijos tikslai ir skatinamos švarios technologijos.
• Paspartintas laipsniškas anglies ir dujų jėgainių nutraukimas, sumažinant šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą ir prisidedant prie pasaulinių pastangų kovojant su klimato kaita.
• Rinkoms prisitaikant prie didėjančios atsinaujinančių energijos šaltinių integracijos, gali kilti energijos kainų nepastovumo, turinčio įtakos pasaulinei energijos prekybos dinamikai.
• Miestų ir kaimo plėtros skirtumai, nes tinklo masto saugojimo projektai teikia pirmenybę vietoms, kuriose yra daugiau erdvės ir atsinaujinančių išteklių, todėl reikia imtis politikos priemonių, kad būtų užtikrinta vienoda prieiga prie švarios energijos.

Klausimai, kuriuos reikia apsvarstyti

• Kaip jūsų kasdienis gyvenimas galėtų pasikeisti naudojant pigesnę ir patikimesnę atsinaujinančią energiją?
• Kaip vietos valdžios institucijos gali palengvinti atsinaujinančios energijos kaupimo sistemų diegimą, kad visos bendruomenės galėtų vienodai naudotis?