Technologia magazynowania energiiodnosi się do stosowania metod chemicznych lub fizycznych do magazynowania energii elektrycznej wytworzonej z pierwotnych źródeł energii i uwalniania jej w razie potrzeby. Obejmuje głównie wejście i wyjście energii i materii, a także urządzenia do konwersji i magazynowania energii.
W przeciwieństwie do konwencjonalnych urządzeń wytwórczych, które na żądanie przekształcają paliwo w energię, technologia BESS oddziela czasową relację między produkcją a zużyciem-, co zasadniczo zmienia działanie sieci. Proces konwersji elektrochemicznej umożliwia dwukierunkowy przepływ energii: ładowanie z nadwyżki energii odnawialnej lub mocy poza szczytem-sieci, a następnie rozładowywanie w okresach deficytu lub skoków cen. Tym, co sprawia, że te systemy są szczególnie cenne, jest nie tylko pojemność, ale też szybkość reakcji. Baterie w skali sieciowej-{5}} mogą przejść od pełnego naładowania do pełnego rozładowania w ciągu milisekund, a jest to charakterystyka wydajności, której nie może dorównać żadna elektrownia cieplna.
Co właściwie dzieje się w systemie magazynowania energii akumulatorowej
Architektura nie jest skomplikowana koncepcyjnie, choć szczegóły wykonania oddzielają niezawodne instalacje od problematycznych.
Komórki łączą się w moduły. Moduły układane są w stojaki. W stojakach znajdują się kontenery lub-specjalnie zbudowane obudowy. System zarządzania akumulatorem monitoruje napięcia i temperatury poszczególnych ogniw, równoważąc rozkład ładunku i sygnalizując anomalie. Zarządzanie temperaturą-zazwyczaj chłodzenie cieczą w nowoczesnych-wdrożeniach na skalę przemysłową-utrzymuje ogniwa w optymalnych oknach operacyjnych (zwykle 15-35 stopni). System konwersji mocy obsługuje transformację prądu stałego{{11}AC, podłączając go do sieci za pomocą standardowej rozdzielnicy i transformatorów podwyższających napięcie.
Czas trwania i „4-godzinny problem”
Tutaj branża boryka się z prawdziwymi ograniczeniami. Zdecydowana większość opracowywanych lub eksploatowanych-sieciowych systemów magazynowania energii akumulatorowej zapewnia 2-4 godziny czasu rozładowania przy pojemności znamionowej. Jest to wystarczające do golenia w godzinach szczytu wieczornego-pochłaniania południowej nadwyżki energii słonecznej, a następnie wysyłania w czasie zapotrzebowania po-zachodzie słońca-, ale niewystarczające do wielo-dniowej odporności w długich okresach stosowania energii o niskim poziomie energii odnawialnej.
Ilustruje to zjawisko słynna kalifornijska „kacza krzywa”. Obciążenie netto (popyt minus zmienna produkcja odnawialna) spada podczas popołudniowej produkcji energii słonecznej, a następnie gwałtownie rośnie wraz z zachodem słońca i szczytowym popytem na cele mieszkaniowe. 4-godzinny akumulator dobrze radzi sobie z codziennym cyklem. Nie może jednak zająć się trwającym tydzień zjawiskiem atmosferycznym na rzece, które ogranicza wytwarzanie energii słonecznej w całym regionie, jednocześnie zwiększając zapotrzebowanie na ciepło.
Technologie-długotrwałego magazynowania energii-baterie przepływowe, sprężone powietrze, wodór, systemy termiczne-wypełniają tę lukę, ale wskaźniki kosztów i wydajności nie są porównywalne z litem-jonowym w przypadku krótszych czasów. Rynek w dalszym ciągu stawia na stopniowe obniżanie kosztów-litów litowo-jonowych, a nie na przyspieszone wdrażanie rozwiązań alternatywnych.
Poza arbitrażem: usługi sieciowe [magazynowanie energii]
Arbitraż energetyczny,-kupując tanio i sprzedając drogo-przy jednoczesnym przyciąganiu inwestorów, rzadko ma wpływ na rzeczywistą rentowność akumulatorów. Usługi dodatkowe są często bardziej dochodowe.
Regulacja częstotliwości wymaga szybkiej reakcji i dlatego jest droższa. Kiedy duże generatory nieoczekiwanie wyłączają się, częstotliwości sieci spadają. Baterie mogą dostarczać energię w ciągu 100 milisekund, zapobiegając spadkom częstotliwości przed uruchomieniem wolno poruszających się-elektrowni węglowych-. System Hornsdale Power Storage System w Australii Południowej wyraźnie to zademonstrował w 2017 r., gdy reagował na awarie elektrowni węglowych- szybciej niż uzgodniono w umowie, zapobiegając potencjalnym kaskadowym awariom.
Rezerwy obrotowe, wsparcie napięciowe i możliwości-rozruchu czarnego-– te usługi w coraz większym stopniu faworyzują możliwości-szybkiego reagowania w postaci akumulatorów w porównaniu z tradycyjnymi generatorami synchronicznymi. Niektóre rynki specjalnie dostosowały mechanizmy wynagrodzeń w celu oceny szybkości reakcji, tworząc strumienie przychodów, które nie istniały dziesięć lat temu.
Uczciwa ocena
Bateryjne systemy magazynowania energii rozwiązują rzeczywiste problemy, jakie stwarza transformacja energetyczna. Zmienne wytwarzanie energii odnawialnej wymaga buforowania. Wymagania dotyczące elastyczności sieci rosną. Elektryfikacja transportu i ogrzewania zwiększa wyzwania związane z zarządzaniem zapotrzebowaniem szczytowym.
Jednak samo przechowywanie nie rozwiązuje problemu nieciągłości w skali sezonowej. Nie eliminuje to potrzeby posiadania stałych mocy wytwórczych, chociaż może zmniejszyć częstotliwość ich pracy. Wprowadza nowe względy bezpieczeństwa, z którymi branża wciąż się uczy.
Technologia działa. Ekonomia poprawia się z roku na rok. Trajektoria wdrożenia wygląda solidnie. Nic z tego nie gwarantuje bezproblemowej integracji ze złożonymi systemami sieciowymi podlegającymi dotychczasowym przepisom i obsługiwanymi przez instytucje zbudowane wokół dyspozycyjnej generacji paliw kopalnych.
Każdy, kto mówi Ci, że technologia BESS stanowi rozwiązany problem, albo nie zwraca na to uwagi, albo coś sprzedaje. Każdy, kto odrzuca to jako niepraktyczne, nie przyjrzał się ostatnim kosztom projektu ani danym operacyjnym. Rzeczywistość sytuuje się pomiędzy tymi skrajnościami-dokładnie tam, gdzie zwykle lądują uczciwe oceny inżynieryjne.