Kaj morate vedeti o sistemu za shranjevanje energije (ESS)

Domači sistem za shranjevanje energije, znan tudi kot stanovanjski sistem za shranjevanje energije ali preprosto domači baterijski sistem, je tehnologija, ki lastnikom stanovanj omogoča shranjevanje električne energije, proizvedene iz obnovljivih virov energije ali v obdobjih nizkega povpraševanja po električni energiji, in njeno uporabo po potrebi. Ti sistemi so zasnovani tako, da lastnikom stanovanj zagotavljajo številne prednosti, vključno z večjo energetsko neodvisnostjo, nižjimi računi za elektriko in rezervno energijo med izpadi.

Kako deluje tipičen domači sistem za shranjevanje energije:

• Naprava za shranjevanje energije: Osrednja sestavina domačega sistema za shranjevanje energije je naprava za shranjevanje energije, ki je pogosto baterijski sklop. Te baterije so lahko litij-ionske, litij-polimerne ali druge kemijske vrste, namenjene za uporabo v stanovanjih. Velikost in zmogljivost baterije sta odvisni od energetskih potreb in ciljev lastnika stanovanja.
• Vključevanje obnovljivih virov energije: Mnogi lastniki stanovanj na strehe namestijo sončne kolektorje, ki proizvajajo električno energijo iz sončne svetlobe. V obdobjih, ko je sončna svetloba manjša, se lahko odvečna energija, ki jo proizvedejo sončne plošče, shrani v domačem sistemu za shranjevanje energije, namesto da bi se poslala nazaj v omrežje. To shranjeno energijo je mogoče uporabiti ponoči ali v oblačnih dneh, ko je proizvodnja sončne energije omejena.
• Priključitev na omrežje: Domači sistemi za shranjevanje energije so običajno povezani z električnim omrežjem. Ta povezava ima dva glavna namena: Prvič, sistem lahko črpa električno energijo iz omrežja v času izven konic, ko so cene električne energije nižje, in jo shranjuje za uporabo v času največjega povpraševanja ali v času, ko je omrežje v okvari. Drugič, lastnikom stanovanj omogoča, da prodajajo odvečno energijo nazaj v omrežje, ko proizvodnja energije iz obnovljivih virov presega njihove neposredne potrebe, s čimer lahko pridobijo dobropise ali nadomestilo od svojega komunalnega podjetja (neto merjenje).
• Sistem za upravljanje energije: Domači sistem za shranjevanje energije je opremljen s sistemom za upravljanje energije, ki nadzoruje, kdaj se sistem polni, praznjenje ali interakcijo z omrežjem. Ta sistem je običajno avtomatiziran in ga je mogoče programirati tako, da daje prednost različnim funkcijam glede na želje uporabnika in cene komunalnih storitev.
• Rezervno napajanje: Ena od pomembnih prednosti domačih sistemov za shranjevanje energije je njihova sposobnost zagotavljanja rezervne energije med izpadi omrežja. Ob izpadu električne energije lahko sistem samodejno preklopi na baterijsko napajanje in tako zagotovi, da pomembne naprave in sistemi v domu še naprej delujejo.
• Varčevanje z energijo: Lastniki stanovanj lahko optimizirajo porabo električne energije in zmanjšajo račune za elektriko z uporabo shranjene energije v času največjega povpraševanja, ko so cene električne energije višje. To lahko sčasoma prinese znatne prihranke pri stroških.
• Koristi za okolje: Z uporabo shranjene obnovljive energije in zmanjšanjem odvisnosti od fosilnih goriv sistemi za shranjevanje energije na domu prispevajo k manjšemu ogljičnemu odtisu in pomagajo v boju proti podnebnim spremembam.
• Energetska neodvisnost: Lastniki stanovanj s sistemi za shranjevanje energije pridobijo določeno stopnjo energetske neodvisnosti. Manj so odvisni od zunanjih virov električne energije in imajo večji nadzor nad porabo energije.
• Daljinsko spremljanje in nadzor: Številne domače sisteme za shranjevanje energije je mogoče spremljati in nadzirati na daljavo z aplikacijami za pametne telefone ali spletnimi vmesniki, kar lastnikom stanovanj omogoča spremljanje porabe energije in delovanja sistema.

Sistemi za shranjevanje energije na domu postajajo vse bolj priljubljeni, saj se povečuje uporaba obnovljivih virov energije, električna omrežja pa se soočajo z izzivi, povezanimi z zanesljivostjo in zmogljivostjo. Ti sistemi omogočajo lastnikom stanovanj, da kar najbolje izkoristijo svoje naložbe v obnovljive vire energije in zmanjšajo svoj vpliv na okolje, hkrati pa pridobijo večji nadzor nad porabo energije in stroški.

Sistemi za shranjevanje energije (ESS) so različnih vrst, vsak s svojo tehnologijo in značilnostmi. Ti sistemi so namenjeni shranjevanju energije za poznejšo uporabo in so ključni za uravnoteženje ponudbe in povpraševanja po električni energiji, povečanje stabilnosti omrežja in vključevanje obnovljivih virov energije v elektroenergetsko omrežje.

Različne vrste sistemov za shranjevanje energije:

• Baterije:
  • Litij-ionske baterije: To so najpogostejše vrste baterij, ki se uporabljajo v številnih aplikacijah, od prenosne elektronike do električnih vozil in shranjevanja energije v omrežju.
  • Kislinske baterije: Pogosto se uporablja v virih neprekinjenega napajanja (UPS), sistemih rezervnega napajanja in nekaterih napravah za obnovljive vire energije.
  • Pretočne baterije: Te baterije shranjujejo energijo v tekočih elektrolitih in jih je mogoče povečati za uporabo v velikih omrežjih. Vrste vključujejo vanadijeve redoks pretočne baterije in cinkove-bromove pretočne baterije.
  • Baterije z natrijevim žveplom: Visokotemperaturne baterije za uporabo pri shranjevanju energije v omrežju in vključevanju obnovljivih virov energije.
• Črpalna hidroakumulacija:
  • Črpalna hidroelektrarna je zrela tehnologija, ki vključuje črpanje vode iz spodnjega rezervoarja v zgornji rezervoar, ko je na voljo presežek električne energije, in njeno izpuščanje za proizvodnjo električne energije v obdobjih velikega povpraševanja. Je zelo učinkovita in se pogosto uporablja za shranjevanje energije v omrežju.
• Shranjevanje toplotne energije:
  • Občutljivo shranjevanje toplote: Toplotna energija se shranjuje s segrevanjem ali ohlajanjem trdnega ali tekočega materiala, kot so staljene soli ali kamnine, ki nato sproščajo toploto in po potrebi proizvajajo električno energijo.
  • Shranjevanje latentne toplote: Energija se shranjuje ali sprošča med faznimi spremembami, kot je taljenje ali zamrzovanje snovi (npr. ledu, parafinskega voska).
• Skladiščenje energije s stisnjenim zrakom (CAES):
  • Stisnjen zrak se shranjuje v podzemnih votlinah ali posodah in se sprošča za proizvodnjo električne energije s pogonom turbine. Nekateri sistemi CAES za izboljšanje učinkovitosti uporabljajo shranjevanje toplotne energije.
• Skladiščenje energije z vztrajnikom:
  • Vztrajniki shranjujejo energijo z vrtenjem rotorja pri visokih hitrostih. Ko je energija potrebna, se kinetična energija rotorja pretvori nazaj v električno energijo. Vztrajniki zagotavljajo hiter odzivni čas in se uporabljajo v aplikacijah, ki zahtevajo hitro praznjenje energije.
• Skladiščenje energije iz vodika:
  • Vodik se lahko proizvaja z elektrolizo ali drugimi metodami, ko je na voljo presežek električne energije, in se nato shrani za poznejšo uporabo. Gorivne celice lahko shranjeni vodik po potrebi pretvorijo nazaj v električno energijo.
• Superprevodno magnetno shranjevanje energije (SMES):
  • Sistemi SMES shranjujejo energijo v magnetnem polju superprevodne tuljave. Znani so po visoki učinkovitosti in hitrem odzivnem času, vendar so razmeroma dragi.
• ultrakondenzatorji (superkondenzatorji):
  • Ultrakondenzatorji shranjujejo energijo elektrostatično, kar omogoča hitro praznjenje energije in visoko gostoto moči. Pogosto se uporabljajo skupaj z baterijami za zagotavljanje kratkih izbruhov energije.
• Shranjevanje kemične energije:
  • Sistemi za kemično shranjevanje vključujejo pretvorbo električne energije v kemično energijo, na primer vodik ali sintetična goriva, ki jih je mogoče shraniti in pozneje z izgorevanjem ali gorivnimi celicami pretvoriti nazaj v električno energijo.
• Gravitacijsko shranjevanje energije:
  • Ta nova tehnologija uporablja težke mase, kot so veliki bloki ali uteži, ki jih dvignemo, da shranijo potencialno energijo, in nato spustimo, da jo sprostijo, ter tako proizvajajo električno energijo.

Različni sistemi so primernejši za različne aplikacije, od shranjevanja energije v majhnih stanovanjih do shranjevanja energije v omrežju in rezervnega napajanja kritične infrastrukture. Poleg tega napredek na področju tehnologij shranjevanja energije še naprej širi možnosti za vključevanje obnovljivih virov energije, izboljšanje stabilnosti omrežja in povečanje energetske učinkovitosti.