Cat de utile sunt sistemele de stocare a energiei in baterii pentru durate scurte și lungi de timp ?

Pe măsură ce capacitatea de energie regenerabilă crește pe rețelele electrice, sistemele de stocare a energiei bateriilor devin din ce în ce mai importante. Deși tehnologia bateriilor cu plumb nu este nouă, ea evoluează. Între timp, implementarea unor tehnologii mai noi, cum ar fi bateriile cu flux redox de vanadiu, ar putea schimba jocul ca soluții de stocare a energiei de lungă durată.

Sistemele de stocare a energiei din baterii (BESS) sunt o componentă cheie pentru tranziția către captarea și utilizarea energiei curate, îmbunătățirea stabilității rețelei și promovarea durabilității. Mai multe tehnologii ale bateriilor apar pentru a satisface cererea tot mai mare de cerințe de stocare de scurtă și lungă durată. Fiecare solutie aduce un set unic de provocări, de la disponibilitatea materialelor pentru baterii de proveniență la capacități de producție la scară comercială până la modele financiare viabile din punct de vedere economic.

La fel de importantă este necesitatea de a se asigura că există suficientă capacitate de stocare utilizată pentru a capta toată energia regenerabilă generată din energia eoliană și solară. Asocierea BESS cu surse regenerabile va ajuta la evitarea reducerii și la echilibrarea ofertei și cererii de energie pe tot parcursul zilei și nopții.

Legislația trebuie sa deschida calea pentru a ajuta la rezolvarea provocărilor legate de stocare și lanțul de aprovizionare. Banca Nationala si Guvernul trebuie sa ofere credite fiscale pentru sistemele de stocare a energiei de sine stătătoare (până la 30% credit fiscal pentru investiții), precum și stimulente pentru lanțul de aprovizionare și capacitatea de producție autohtonă. Fiind o ofertă mai nouă, sistemele de stocare a energiei au nevoie de sprijin financiar pentru a concura cu combustibilii fosili mai maturi și chiar cu generatorii din surse regenerabile, care au avut decenii pentru a reduce curba costurilor.

Odată cu integrarea generării de energie regenerabilă în sistemul energetic existent, mulți utilizatori devin prosumatori jucând rolurile combinate de producător și consumator. Rețeaua principală poate fi afectată negativ de cantitatea uriașă de PV și eolian prețul generarii este substanțial mai mic decât prețul de vânzare cu amănuntul pentru a atrage prosumatori pentru a folosi RES.

Prosumatorii trebuie să se ocupe, de asemenea, de inconsecvența cererii de încărcare și impredictibilitatea ieșirii SRE. Toate aceste cerințe au condus la o cerere presantă pentru resursele de stocare a energiei . Utilizarea pe scară largă a sistemelor personale de stocare a energiei este îngreunată de costul ridicat al investiției și, în multe cazuri, încă nu este economic pentru prosumatorii să-și instaleze propriile sisteme de stocare.

Pe lângă competitivitatea din punct de vedere al costurilor, noile tehnologii de stocare primesc adesea o cantitate suficientă de scepticism pe piață, deoarece nu au un istoric de 30 de ani pe care să se bazeze investitorii pentru a stabili încrederea. Trebuie alocate fonduri care sa vizeze investițiile și locurile de muncă pentru a colabora cu inovatorii energetici pentru a accelera demonstrarea și validarea stocării de energie pe durată lungă.

Pe măsură ce aceste stimulente continuă să genereze implementări sporite de stocare, inovatorii vor utiliza o varietate de solutii pentru baterii pentru a răspunde cel mai bine cerințelor unice ale fiecărui proiect. De la stocare de scurtă până la lungă durată, apar noi sisteme de stocare a energiei in baterii. Plumbul este potrivit pentru nevoi de durată mai scurtă și este deja disponibil din abundență. Vanadiul este potrivit pentru nevoi de durată mai lungă și este acum cercetat și fabricat pentru aplicații în următorii ani.

BESS pentru nevoi de scurtă durată

Disponibilitatea plumbului și reputația sa de lungă durată ca „calul de bataie” al industriei energetice l-au făcut, de asemenea, un candidat principal pentru mai multe aplicații BESS. BESS-urile cu plumb sunt potrivite pentru suportul rețelei și sustinerea sarcinii. Plumbul poate integra sursele de energie regenerabilă în rețea cu disponibilitatea necesară pentru o producție largă și accesibilitatea neoferită de litiu sau de tehnologiile mai noi. În plus, un BESS de plumb este capabil să compenseze golurile de întrerupere timp de până la șase ore și poate ajuta rețelele de distributie să se recupereze după întreruperi.

Plumbul oferă, de asemenea, un nivel inegalabil de reciclare, cu aproape 100% din componentele unei baterii cu plumb recuperabile și reutilizabile în baterii noi. Plumbul poate fi reciclat la infinit, fără pierderi de performanță. Producătorii de baterii au perfecționat de mult procesul de descompunere a bateriilor vechi cu plumb, de a recupera plumbul, plasticul din polipropilenă și alte componente reutilizabile și de a produce baterii noi din aceste materiale reciclate.

Acest proces are ca rezultat baterii noi fabricate din 80% sau mai multe componente reciclate, făcând din industria bateriilor cu plumb standardul de aur pentru economiile circulare. Durabilitatea bateriilor cu plumb, împreună cu lanțul lor de aprovizionare disponibil , oferă o alternativă potrivită la bateriile cu litiu , în special atunci când sunt utilizate pentru aplicații de stocare a energiei de scurtă durată.

Baterii Vanadium Redox Flow de lungă durată

În timp ce un BESS principal este potrivit pentru nevoile de energie de scurtă durată, schimbările climatice și infrastructura îmbătrânită de transport si distributie cer să fim, de asemenea, pregătiți cu stocare în rețea și energie de rezervă pentru durate mai lungi, folosind baterii care oferă aceeași sau o mai mare reciclabilitate. O tehnologie mai nouă, bateriile cu flux redox de vanadiu , arată foarte promițător. VRFB-urile sunt capabile să descarce energie în mod continuu timp de patru până la 12 ore , făcându-le o soluție ideală pentru spitale – instituții neintreruptibile.

Cu o întreținere adecvată, VRFB-urile pot avea o durata de viata de peste 20 de ani fără ca electrolitul să-și piardă capacitatea de stocare.

Această longevitate completează durata de viață a instalațiilor eoliene și solare. Electrolitul în sine este reciclabil la infinit, iar bateria oferă un ciclu de viață aproape nelimitat. În plus, VRFB evită unele dintre preocupările de siguranță inerente altor solutii . Solutia pe bază de apă este sigură din punct de vedere termic, permițând amplasarea strânsă a sistemelor mari. Cu atât de multe proprietăți care fac din VRFB o opțiune sigură, fiabilă și durabilă, acestea sunt potrivite pentru stocarea și implementarea nivelurilor vaste de energie curată care vor putea oferi o mai mare stabilitate a rețelei.

Deoarece tehnologia este de ultimă oră, mai sunt pasi de făcut pentru a stabili un lanț de aprovizionare și o producție la scară pentru componentele cheie ale sistemelor VRFB, în special electrolitul de vanadiu. Cele mai bune practici ale industriei bateriilor cu plumb pot servi drept model pentru creșterea rapidă anticipată a piețelor VRFB.

Protocoalele îmbunătățite ale lanțului de aprovizionare, combinate cu economiile tipice din economiile de scară, sunt exemple principale ale modului în care cele mai bune practici ale industriei bateriilor cu plumb pot ajuta la scăderea rapidă a prețurilor electrolitului de vanadiu pentru a fi mai în conformitate cu așteptările pieței pentru costurile BESS. Industria bateriilor cu plumb are, de asemenea, capacități extinse integrate pe verticală, de la inginerie la producție, la vânzări și marketing, la servicii de operare și întreținere, precum și economia circulară robustă. Pe măsură ce nivelurile de producție de electroliți de vanadiu cresc pentru a satisface cererea, volumele nu numai că ar putea atinge, dar ar putea depăși cu mult nivelurile industriei bateriilor cu plumb.