Obnovljivi izvori energije su doživjeli eksponencijalni rast posljednjih godina. Uprkos uspjehu u proizvodnji električne energije, jedan od glavni izazovi još uvijek se suočavaju s njihovom integracijom u električnu mrežu. To je uglavnom zbog isprekidanost obnovljivih izvora kao što su energija vjetra i sunca i njihov ograničeni kapacitet skladištenja. Budućnost obnovljivih izvora energije uključuje prevazilaženje ovih prepreka i razvoj efikasnih i pristupačnih mehanizama za skladištenje proizvedene električne energije.
Uspjeh obnovljivih izvora energije i njihova uloga u dekarbonizaciji
Obnovljivi izvori energije nisu ograničeni samo na proizvodnju električne energije. Oni također igraju vitalnu ulogu u proizvodnji topline i goriva, nudeći održivu alternativu fosilnim gorivima i ublažavajući negativne efekte klimatskih promjena. Posebno su se pokazale solarna energija i energija vjetra sposoban da se takmiči u smislu troškova sa konvencionalnim izvorima energije na mnogim tržištima.
U stvari 77% novih energetskih instalacija širom svijeta U 2015. godini bili su obnovljivi, a prednjačila je energija vjetra i sunca. To je bilo moguće zahvaljujući tehnološkim poboljšanjima koja su drastično smanjila troškove proizvodnje električne energije iz ovih izvora. Na primjer, cijena proizvodnje električne energije iz vjetra i solarne fotonaponske energije sada je niža od cijene mnogih konvencionalnih izvora energije.
Izazov skladištenja obnovljive energije
Iako je dosadašnji uspjeh obnovljive energije neosporan, pravi izazov ostaje u pronalaženju efikasna rješenja za skladištenje proizvedene električne energije. Za razliku od fosilnih goriva, koja se lako mogu skladištiti i distribuirati, skladištenje obnovljive električne energije je složenije i teško je i danas. vrlo skupo.
Postoje različiti načini skladištenja energije proizvedene iz obnovljivih izvora. Najčešći uključuju mehaničko skladištenje, el termalno skladištenje y el skladištenje hemikalija. Svaki od njih nudi prednosti i nedostatke u zavisnosti od vrste obnovljive energije koja se koristi, a cena i efikasnost svakog sistema značajno varira.
Mehanička rješenja za skladištenje
Mehaničko skladištenje obično je predstavljeno hidraulične pumpe, koji su pouzdana i efikasna tehnologija. Tokom vremena niske potražnje za energijom, sistem pumpa vodu u gornji rezervoar, pohranjujući potencijalnu energiju. Kada se potražnja poveća, voda se oslobađa, stvarajući električnu energiju kroz turbine. Ova vrsta tehnologije predstavlja više od 90% kapaciteta za skladištenje energije u Evropi. Predstavljeni projekti kao npr Chira vodopadi na Gran Kanariji Oni su fokusirani na ovu tehnologiju.
Prednosti ovog sistema su njegove velika fleksibilnost i efikasnost. Međutim, zahtijeva velika početna ulaganja i njegova izgradnja zavisi od odgovarajuće geografske lokacije, što ograničava njeno širenje na sva područja.
Termoskladištenje: koncentrirana solarna energija
Skladištenje topline ključno je za efikasnije iskorištavanje solarne energije. Ovaj sistem dozvoljava toplotu koju proizvodi tehnologija solarne koncentracije, gdje se sunčeve zrake koncentrišu da zagriju tekućinu, koja može biti voda ili rastopljene soli. The rastopljene soli Oni se ističu u ovoj oblasti po svojoj sposobnosti da skladište toplotu tokom dugog vremenskog perioda, oslobađajući je kada to zahteva potražnja.
Ovaj sistem se posebno koristi u koncentrisane solarne elektrane (CSP), gdje se uskladištena toplina koristi za proizvodnju pare i, konačno, električne energije. Ova tehnologija je ključna za prevazilaženje intermitentnosti direktnog fotonapona, koji proizvodi energiju samo tokom sunčanih sati.
Skladištenje hemikalija: velika budućnost vodonika
Nema sumnje tehnologija vodonika pozvan je da igra centralnu ulogu u budućnosti obnovljivih izvora energije. Ovaj sistem se sastoji od proizvodnje električne energije iz obnovljivih izvora, a zatim se koristi za razdvajanje vode na kiseonik i vodonik kroz proces tzv. elektroliza. Dobijeni vodonik se može skladištiti i kasnije koristiti kao gorivo ili za ponovno generiranje električne energije pomoću gorivnih ćelija.
Poziv 'zeleni vodonik' To je način skladištenja obnovljive energije na duže vremenske periode. Međutim, troškovi proizvodnje su i dalje visoki i razvijaju se nove tehnologije za poboljšanje efikasnosti i smanjenje troškova.
Litijum-jonske baterije u elektrohemijskom skladištenju
Što se tiče elektrohemijskog skladištenja, litijum jonska baterija To je najčešća tehnologija zbog široke primjene u elektroničkim uređajima, električnim vozilima, a sada i u velikim projektima obnovljive energije. Ove baterije omogućavaju skladištenje i oslobađanje viška energije proizvedene u vremenima male potražnje kada je sistemu potrebna.
Glavni izazov litijumskih baterija je njihov visoka cijena y ograničen vijek trajanja, kojoj se dodaju brige za životnu sredinu koje proizlaze iz ekstrakcije materijala neophodnih za njegovu proizvodnju, kao što su litij i kobalt. Međutim, oni mogu biti efikasno rješenje za kratkoročno skladištenje obnovljive energije.
Ukratko, budućnost obnovljive energije će u velikoj mjeri ovisiti o sposobnosti rješavanja izazova vezanih za skladištenje energije. Nedavne tehnološke inovacije nude obećavajuća rješenja, ali još je dug put da se ove tehnologije učine dostupnim i efikasnim. Kako obnovljivi izvori budu napredovali, skladištenje će postati stub koji će omogućiti potpunu integraciju ovih izvora energije u globalni sistem električne energije.