Колективното съхранение с батерии ще е ключово

Споделянето на батерии би било много по-евтин подход при предоставяне на енергийни услуги
(снимка: CC0 Public Domain)

Съхранението на енергия с батерии е технология, която носи голям потенциал по отношение на декарбонизирането на икономиката, но ползите са много по-големи, когато батериите се споделят между общностите – тоест когато се използват колективно. Това установи проучване, ръководено от Университета в Отаго в Нова Зеландия.

Намаляването на разходите за акумулаторите води до бързо навлизане на батериите за „домакинска употреба“. Те се използват главно за съхранение на слънчева и вятърна енергия за употреба по-късно. Но в същото време акумулаторите биха могли да имат различни други приложения в бъдещата електрическа мрежа, казва доцент Майкъл Джак, съавтор на проучването и директор на енергийната програма в катедрата по физика на университета.

„Например, батериите биха могли да бъдат използвани за подаване на енергия обратно в мрежата, когато има недостиг. Или биха позволили на къщата да намали търсенето си на електричество от мрежата по време на периоди на ограничения“, пояснява доц. Джак, цитиран от TechXplore.

Батериите в дома ще изиграят ключова роля за навлизане на електрическите автомобили. „Тъй вървим към все по-голямо използване на възобновяема енергия и увеличаваме потреблението на електрически превозни средства, тези услуги биха били от полза за местната общност и националните електро-мрежи, а не само за отделната къща с батерията“, казва доцентът.

Проучването се фокусира върху намиране на точно онзи капацитет на батерията, който може да поддържа пиковото търсене под определена стойност както за отделната къща, така и за цяла група къщи (клъстер, микро-грид). Фокусът на изследователите е върху изглаждането на натоварването около дадена средна стойност, както и върху намаляване на пиковете. В този процес батерията има за задача да гарантира, че потреблението на електроенергия в мрежата не надвишава предварително зададен праг.

„Ключовият резултат от нашето проучване сочи, че размерът на батерията, необходим за тази цел, е много по-малък, отколкото се смята. Той е до 90 процента по-малък – ако къщите се третират колективно, а не поотделно”, уточнява доц. Джак.

Например, ако пиковото потребление настъпва при търсене над 3kW на къща, то разгръщането на батериите поотделно за 20 къщи ще изисква 120kWh капацитет за съхранение. Но ако са свързани в мрежа, тогава при съвместното им функциониране ще са необходими едва 7kWh. Споделянето на батерии или наличието на една батерия на 20 къщи би било много по-евтин подход при предоставянето на тези услуги, подчертана доцентът.

Друга важна констатация е свързана с това, че пиковете са предимно през зимата. Тогава, според учените, батерията има ключовата роля да „обира“ пиковете, докато през лятото, когато се генерира повече електричество от слънчевите клетки, тя може да играе другата си важна роля – съхранението.

Въпреки че в момента пазарите на електроенергия не са проектирани да използват големи клъстери от батерии, за да използват описания потенциал, ситуацията бързо се променя. Проблемът, който описаният подход решава, е недостатъчният капацитет на преносните системи в немалко части на света. Това са региони, където, поради увеличаването на местното население, потреблението става все по-интензивно.

Електропреносните трасета са в състояние да покрият „обичайното“ използване, но в пикови моменти – например, най-студените и най-горещите дни от годината – трасетата биват претоварвани. Това води до сривове и оставя без електрозахранване цели райони. Моделът с батериите, предложени от учените, може да намали подобни проблеми.

В бъдеще много домакинства навярно ще разполагат с домашни батерии, било то от „домакински“ клас или пък акумулаторите на своите електрически превозни средства. Всички тези батерии ще могат на свой ред да предоставят услуги на мрежата, казват изследователите от Нова Зеландия.

„Тези батерии и други уреди в домовете и бизнеса ще имат интелигентни контролери, които ще им позволят да намаляват търсенето или да подават електроенергия обратно към мрежата, за да се приспособят към колебанията на променливите възобновяеми източници и да сведат до минимум нуждата от мрежова инфраструктура. Хората, които реагират по този начин, ще бъдат възнаградени за услугите си към голямата мрежа“, вярват учените.

Това е решение, което ще намали разходите на ниво домакинство, но в същото време ще изиграе ключова роля за декарбонизацията на електроенергийните системи.