Od kada su obnovljivi izvori energije počeli da se koriste, jedan od velikih izazova je skladištenje proizvedene energije. Obnovljivi izvori energije, poput sunca ili vjetra, mogu proizvesti značajne količine električne energije, ali njihova isprekidanost i ovisnost o prirodnim uvjetima postavljaju problem kako tu energiju sačuvati za kasniju upotrebu. Danas, nauka neprestano razvija nove tehnologije koje omogućavaju sve efikasnije sisteme skladištenja, doprinoseći eksponencijalnom rastu ovih čistih izvora energije.
Kako se krećemo prema održivijem svijetu, razumijevanje kako funkcionira skladištenje obnovljive energije je od suštinskog značaja. U ovom članku ćemo raščlaniti vrste, razloge i prednosti povezane s tehnologijama skladištenja energije.
Šta su sistemi za skladištenje?
Sistemi za skladištenje energije su tehnološka sredstva dizajnirana da sačuvaju energiju u njenom proizvedenom obliku ili da je pretvore u drugačiji oblik tako da bude dostupna kada je to potrebno. Uobičajeni primjer u našem svakodnevnom životu su ćelijske baterije, koje pohranjuju kemijsku energiju za kasniju upotrebu kao električnu energiju.
Glavni cilj ovih sistema je osigurati da se energija ne gubi, čime se poboljšava energetska efikasnost. Oni su od vitalnog značaja i za potrošače i za elektroprivrede jer je kod njih zagarantovano stabilno i kvalitetno snabdevanje energijom, bez obzira na fluktuacije u proizvodnji, posebno u slučaju obnovljivih izvora energije. Od proizvodnih postrojenja do kućne upotrebe, skladištenje energije postaje temeljni stub koji osigurava dostupnost čiste i stalne energije u svakom trenutku.
Skladištenje energije takođe pomaže u smanjenju potražnje za energijom tokom vršnih perioda, efikasnije balansirajući snabdevanje električnom energijom i potražnju.
Vrste sistema za skladištenje
U zavisnosti od vašeg kapaciteta skladištenja i primene, postoje različite vrste sistema za skladištenje. Među njima izdvajamo sljedeće:
- Skladište velikih razmjera: Koristi se u objektima gdje se kapacitet proizvodnje električne energije mjeri u gigavatima (GW). Tipičan primjer su hidroelektrane, gdje se energija vode pohranjuje i oslobađa po potrebi, pokrećući tok vode za proizvodnju električne energije. Ova vrsta skladištenja se takođe koristi u sistemima proizvodnje i pomoćnih rezervnih kopija.
- Skladištenje u električnim mrežama: Ovdje dolazi na scenu skladištenje megavata (MW), idealno za apsorpciju vrhunaca proizvodnje i kompenzaciju isprekidanosti obnovljivih izvora energije. Sastoje se od velikih baterija (kao što su litijum-jonske), zamašnjaka i superprovodnika. Skladištenje u mreži je ključno za solarnu energiju i energiju vjetra, gdje proizvodnja varira s atmosferskim uvjetima.
- Skladištenje krajnjeg potrošača: Odnosi se na manje sisteme, kapaciteta kilovata (kW). Kućni korisnici mogu koristiti baterije za skladištenje energije, kao što su električna vozila, elektronički uređaji ili solarne instalacije koje omogućavaju skladištenje energije za korištenje noću ili oblačnim danima. Vrlo jasan primjer su baterije koje se koriste u kućama sa solarnim panelima.
Razlozi za skladištenje energije
Skladištenje energije je neophodno u svakom sistemu koji nastoji da optimizuje upotrebu obnovljive energije. Neki od glavnih razloga zašto je potrebno skladištiti energiju su:
- Poboljšava garanciju i kvalitet napajanja električnom energijom. Skladištenje energije omogućava potrošačima da je koriste u periodima velike potražnje, a da ne zavise direktno od električne mreže.
- Povećava konkurentnost obnovljivih izvora energije na tržištu. Može skladištiti neograničenu, čistu i gotovo besplatnu energiju pruža važnu prednost u odnosu na neobnovljive izvore, omogućavajući njegovu upotrebu u svakom trenutku.
- Olakšava razvoj pametnih električnih mreža, kao npr SmartGrid. Ove mreže omogućavaju potrošačima ne samo da koriste energiju, već je i proizvode i šalju višak natrag u mrežu u slučaju viškova.
Potražnja i skladištenje
Skladištenje energije postaje posebno važno jer se proizvodnja električne energije i njena potrošnja ne odvijaju uvijek u isto vrijeme. Obnovljivi izvori energije, poput sunca i vjetra, zavise od prirodnih izvora koji nisu uvijek konstantni ili predvidljivi. Na primjer, solarni paneli proizvode struju samo tokom dana., što bi moglo uzrokovati probleme u noćnoj upotrebi ako ne postoji adekvatan sistem za skladištenje.
Drugi primjer je energija vjetra. Čak i u područjima gdje vjetar redovno duva, njegov intenzitet može varirati. Dakle, skladištenje može nadoknaditi nedostatak proizvodnje u vrijeme slabog vjetra i osigurati nesmetano snabdijevanje.
Prema tome, sistemi skladištenja su postali ključni saveznici uravnotežiti ponudu i potražnju za energijom, omogućavajući kontinuirano korištenje obnovljive energije.
Prednosti i napredak u sistemima skladištenja
Iako skladištenje energije nije nova tehnologija (olovne baterije i drugi sistemi postoje već više od 100 godina), nedavni napredak u nauci i tehnologiji uvelike je poboljšao njegovu efikasnost i nastavlja da transformiše energetski sektor. Tehnologije koje su ranije predstavljale probleme troškova i efikasnosti povećavaju svestranost i smanjuju svoje troškove, čineći ih pristupačnijim.
litijum jonska baterija To je trenutno jedna od najperspektivnijih tehnologija skladištenja. Njegova visoka efikasnost, mala težina i veliki kapacitet čine ga omiljenim i za primjenu obnovljivih izvora energije i električnih vozila. Međutim, njegova cijena ostaje izazov, ali se očekuje da će ekonomija obima to smanjiti u narednim godinama.
Tehnologije kao što su redoks baterije sa protokom vanadijuma, koje nude prednosti u pogledu sigurnosti i mogućnosti recikliranja, i hidraulički pumpni sistemi, koji mogu skladištiti energiju u obliku vode, takođe dobijaju na značaju. U tim slučajevima, voda se skladišti u rezervoarima na velikim nadmorskim visinama, a zatim se pušta za proizvodnju električne energije kada je to potrebno.
Drugi sistem u nastajanju je skladištenje energije rastopljene sobe, koji se koristi u solarnim termoelektranama, što omogućava skladištenje toplotne energije za pretvaranje u električnu u vremenima niske solarne proizvodnje.
Budućnost skladištenja energije
Strategija skladištenja energije odobrena 2022. u Španiji predviđa da će do 2030. godine biti dostupan kapacitet skladištenja od 20 GW, a do 30. godine do 2050 GW. Ovaj plan ima za cilj da unapredi energetsku tranziciju i smanji zavisnost od fosilnih goriva, promovišući više efikasno korišćenje obnovljivih izvora energije.
Razvoj i unapređenje sistema skladištenja i dalje će biti ključni za garantovanje stabilnog i održivog snabdevanja električnom energijom. Tehnologije kao što je zeleni vodonik, takođe poznat kao gorivo budućnosti, omogućavaju skladištenje velikih količina energije na duge periode, što je ograničenje trenutnih litijumskih baterija.
Tržišta skladištenja energije brzo napreduju i očekuje se da će igrati ključnu ulogu u dekarbonizaciji mreža i prelasku na čistiji, sigurniji sistem električne energije.
Skladištenje energije ne samo da jamči sigurnost snabdijevanja, već i potiče stvaranje novih poslovnih modela i mogućnosti za proizvođače i potrošače energije.
Ukratko, sistemi za skladištenje energije su ključ za postizanje maksimalnog potencijala obnovljivih izvora energije, pružajući fleksibilnost i stabilnost električnom sistemu. Zahvaljujući ovim napretcima, približavamo se čistijoj i održivijoj budućnosti.