Potřebné informace o systému ESS (Energy Store System)

Domácí systém skladování energie, známý také jako systém skladování energie v domácnostech nebo jednoduše domácí bateriový systém, je technologie, která umožňuje majitelům domů skladovat elektřinu vyrobenou z obnovitelných zdrojů energie nebo v období nízké poptávky po elektřině a používat ji v případě potřeby. Tyto systémy jsou navrženy tak, aby majitelům domů poskytovaly řadu výhod, včetně větší energetické nezávislosti, nižších účtů za elektřinu a záložního napájení při výpadcích.

Jak funguje typický domácí systém skladování energie:

• Zařízení pro ukládání energie: Základní součástí domácího systému skladování energie je zařízení pro skladování energie, kterým je často akumulátor. Tyto baterie mohou být lithium-iontové, lithium-polymerové nebo jiné chemie určené pro použití v domácnostech. Velikost a kapacita baterie závisí na energetických potřebách a cílech majitele domu.
• Integrace obnovitelných zdrojů energie: Mnoho majitelů domů si na střechy instaluje solární panely, které vyrábějí elektřinu ze slunečního záření. V období nedostatku slunečního svitu lze přebytečnou energii vyrobenou solárními panely ukládat do domácího systému skladování energie, místo aby byla odesílána zpět do sítě. Tuto uloženou energii lze využít v noci nebo během zamračených dnů, kdy je výroba energie ze slunečního záření omezená.
• Připojení k síti: Domácí systémy skladování energie jsou obvykle připojeny k elektrické síti. Toto připojení slouží ke dvěma hlavním účelům: Za prvé umožňuje systému odebírat elektřinu ze sítě mimo špičku, kdy jsou ceny elektřiny nižší, a ukládat ji pro použití v době špičkové spotřeby nebo při výpadku sítě. Za druhé umožňuje majitelům domů prodávat přebytečnou energii zpět do sítě, když jejich výroba energie z obnovitelných zdrojů převyšuje jejich okamžité potřeby, čímž mohou získat kredity nebo kompenzaci od své energetické společnosti (net metering).
• Systém řízení spotřeby energie: Domácí systém skladování energie je vybaven systémem řízení energie, který řídí, kdy se systém nabíjí, vybíjí nebo komunikuje se sítí. Tento systém je obvykle automatizovaný a lze jej naprogramovat tak, aby upřednostňoval různé funkce na základě preferencí uživatele a sazeb za veřejné služby.
• Záložní napájení: Jednou z významných výhod domácích systémů skladování energie je jejich schopnost poskytovat záložní energii při výpadku sítě. Při výpadku proudu může systém automaticky přepnout na napájení z baterií, čímž zajistí, že základní spotřebiče a systémy v domácnosti zůstanou v provozu.
• Úspory energie: Majitelé domů mohou optimalizovat spotřebu elektřiny a snížit své účty za elektřinu využitím uložené energie v době odběrové špičky, kdy jsou sazby za elektřinu vyšší. To může v průběhu času přinést významné úspory nákladů.
• Přínosy pro životní prostředí: Využíváním uložené obnovitelné energie a snižováním závislosti na fosilních palivech přispívají systémy skladování energie v domácnostech k nižší uhlíkové stopě a pomáhají v boji proti změně klimatu.
• Energetická nezávislost: Majitelé domů se systémy skladování energie získávají určitou energetickou nezávislost. Jsou méně závislí na externích zdrojích elektřiny a mají větší kontrolu nad spotřebou energie.
• Vzdálené monitorování a ovládání: Mnoho domácích systémů skladování energie lze monitorovat a ovládat na dálku pomocí aplikací pro chytré telefony nebo webových rozhraní, což majitelům domů umožňuje sledovat spotřebu energie a výkon systému.

Systémy skladování energie v domácnostech jsou stále populárnější s tím, jak roste využívání obnovitelných zdrojů energie a elektrické sítě čelí výzvám spojeným se spolehlivostí a kapacitou. Tyto systémy nabízejí majitelům domů způsob, jak co nejlépe využít investice do obnovitelných zdrojů energie, snížit dopad na životní prostředí a zároveň získat větší kontrolu nad spotřebou energie a náklady.

Systémy pro ukládání energie (ESS) se vyrábějí v různých typech, z nichž každý má vlastní technologii a vlastnosti. Tyto systémy jsou určeny k ukládání energie pro pozdější použití a mají zásadní význam pro vyrovnávání nabídky a poptávky po elektřině, zvyšování stability sítě a integraci obnovitelných zdrojů energie do energetické sítě.

Různé typy systémů skladování energie:

• Baterie:
  • Lithium-iontové baterie: Jedná se o nejběžnější typ baterií, které se používají v široké škále aplikací, od přenosné elektroniky po elektromobily a skladování energie v rozvodné síti.
  • Olověné baterie: Běžně se používá v nepřerušitelných zdrojích napájení (UPS), záložních napájecích systémech a v některých zařízeních na výrobu energie z obnovitelných zdrojů.
  • Průtokové baterie: Tyto baterie uchovávají energii v kapalných elektrolytech a lze je rozšířit pro velké síťové aplikace. Mezi typy patří vanadové redoxní průtokové baterie a zinko-bromové průtokové baterie.
  • Sodno-sírové baterie: Vysokoteplotní baterie s aplikacemi pro skladování energie v síti a integraci obnovitelných zdrojů.
• Přečerpávací vodní elektrárny:
  • Přečerpávací vodní elektrárny jsou vyspělou technologií, která spočívá v přečerpávání vody z dolní nádrže do horní nádrže v době, kdy je k dispozici přebytek elektřiny, a její následné uvolňování k výrobě elektřiny v období vysoké poptávky. Je vysoce účinná a široce využívaná pro skladování energie v síti.
• Skladování tepelné energie:
  • Akumulace citelného tepla: Tepelná energie se uchovává zahříváním nebo ochlazováním pevného nebo kapalného materiálu, například roztavených solí nebo hornin, který pak může v případě potřeby uvolňovat teplo a vyrábět elektřinu.
  • Akumulace latentního tepla: Energie se ukládá nebo uvolňuje při fázových změnách, jako je tání nebo mrznutí materiálu (např. ledu, parafínu).
• Skladování energie ve stlačeném vzduchu (CAES):
  • Stlačený vzduch se skladuje v podzemních jeskyních nebo kontejnerech a uvolňuje se k výrobě elektřiny poháněním turbíny. Některé systémy CAES využívají ke zvýšení účinnosti skladování tepelné energie.
• Skladování energie v setrvačníku:
  • Setrvačníky uchovávají energii roztočením rotoru při vysokých otáčkách. Když je energie potřeba, přemění se kinetická energie rotoru zpět na elektřinu. Setrvačníky poskytují rychlou odezvu a používají se v aplikacích vyžadujících rychlé vybití energie.
• Skladování vodíkové energie:
  • Vodík lze vyrábět elektrolýzou nebo jinými metodami, pokud je k dispozici přebytek elektrické energie, a poté jej skladovat pro pozdější použití. Palivové články mohou v případě potřeby přeměnit uložený vodík zpět na elektřinu.
• Supravodivé magnetické ukládání energie (SMES):
  • Systémy SMES uchovávají energii v magnetickém poli supravodivé cívky. Jsou známé svou vysokou účinností a rychlou odezvou, ale jsou poměrně drahé.
• Ultrakondenzátory (superkondenzátory):
  • Ultrakapacitory uchovávají energii elektrostaticky, poskytují rychlé vybíjení energie a vysokou hustotu výkonu. Často se používají ve spojení s bateriemi k zajištění krátkých dávek energie.
• Skladování chemické energie:
  • Systémy chemického skladování zahrnují přeměnu elektrické energie na energii chemickou, například na vodík nebo syntetická paliva, která mohou být skladována a později přeměněna zpět na elektrickou energii pomocí spalování nebo palivových článků.
• Gravitační skladování energie:
  • Tato nová technologie využívá těžké hmoty, jako jsou velké bloky nebo závaží, které se zvedají, aby se v nich uložila potenciální energie, a poté se spouštějí, aby se uvolnila, a vyrábí se elektřina.

Různé systémy jsou vhodnější pro různé aplikace, od skladování energie v malém měřítku pro domácnosti až po skladování energie v rozvodné síti a záložní napájení kritické infrastruktury. Pokrok v technologiích skladování energie navíc nadále rozšiřuje možnosti integrace obnovitelných zdrojů energie, zlepšuje stabilitu sítě a zvyšuje energetickou účinnost.