Zašto litijum?
Postoji mnogo načina za skladištenje energije: hidroelektrana na crpljenje, koja skladišti vodu i kasnije je koristi za proizvodnju energije; baterije koje sadrže cink ili nikal; i termičko skladištenje rastopljene soli, koje stvara toplinu, da nabrojimo samo neke. Neki od ovih sistema mogu pohraniti velike količine energije.
Litij je lagani metal kroz koji električna struja može lako proći. Litij -ioni čine bateriju punjivom jer su njihove kemijske reakcije reverzibilne, što im omogućuje da apsorbiraju energiju i kasnije je isprazne. Litij-ionske baterije mogu pohraniti mnogo energije i drže punjenje duže od ostalih vrsta baterija. Cijena litij-ionskih baterija pada jer sve više ljudi kupuje električna vozila koja ovise o njima.
Iako litij-ionski baterijski sustavi mogu imati manji kapacitet skladištenja u usporedbi s drugim sustavima za pohranu, oni postaju sve popularniji jer se mogu instalirati gotovo bilo gdje, imaju mali otisak, jeftini su i lako dostupni-povećavajući njihovu primjenu komunalnim uslugama. Rast na tržištu električnih vozila također je doprinio daljnjem smanjenju cijena s obzirom na to da su baterije bitna komponenta. Zapravo, više od 10.000 ovih sistema instalirano je u cijeloj zemlji, prema" Američki monitor skladištenja energije: Q3 2018" iz GTM Research -a, a oni su činili 89% svih novih skladišnih kapaciteta instaliranih u 2015.
Šta je solarni plus sistem za skladištenje?
Mnogi vlasnici solarnih sistema traže načine za povezivanje svog sistema na bateriju kako bi tu energiju mogli koristiti noću ili u slučaju nestanka struje. Jednostavno rečeno, solarni plus sistem za skladištenje je sistem baterija koji se puni povezanim solarnim sistemom, poput fotonaponskog (PV).
U pokušaju da prate ovaj trend, istraživači iz Nacionalne laboratorije za obnovljivu energiju (NREL) stvorili su prvo takvo mjerodavno stanje američkih solarnih plus sistema za skladištenje. Kako bi utvrdili cijenu solarnog plus sistema za skladištenje za ovu studiju, istraživači su koristili PV sistem od 100 megavata (MW) u kombinaciji sa litijum-jonskom baterijom od 60 megavata koja je imala 4 sata skladištenja (240 megavat-sati). PV sistem od 100 MW je veliki ili korisnih razmjera i mogao bi se montirati na tlo umjesto na krov.
Zaustavi se tu. Šta je megavat-sat?
Megavat-sat (MWh) je jedinica koja se koristi za opisivanje količine energije koju baterija može pohraniti. Uzmimo, na primjer, litijum-jonsku bateriju od 240 MWh maksimalnog kapaciteta 60 MW. Zamislite sada da je baterija jezero koje skladišti vodu koja se može osloboditi za stvaranje električne energije. Sistem od 60 MW sa 4 sata skladištenja mogao bi raditi na nekoliko načina:
Tako možete dobiti mnogo energije u kratkom vremenu ili manje energije tokom dužeg vremena. Baterija od 240 MWh mogla bi napajati 30 MW tijekom 8 sati, ali ovisno o kapacitetu MW, možda neće moći odmah dobiti 60 MW energije. Zato se sistem za skladištenje naziva i kapacitetom i vremenom skladištenja (npr. Baterija od 60 MW sa 4 sata skladištenja) ili - manje idealno - veličinom MWh (npr. 240 MWh).
Dakle, koliko će koštati izgradnja solarnog plus skladišnog postrojenja?
To ovisi o tome koliko dugo želite da vaša memorija traje i koliko energije želite koristiti.
Samostalni sistem za skladištenje od 60 MW smanjivat će cijenu po megavat-satu (MWh) s povećanjem trajanja. Što znači da što duže skladištenje traje, to su niži troškovi po MWh. To je zato što troškovi pretvarača i drugog hardvera predstavljaju veći dio troškova sistema u kraćem periodu.
Troškovi skladištenja baterije po vremenu
Troškovi sistema kreću se od 380 USD po kWh za one koji mogu osigurati električnu energiju 4 sata do 895 USD po kWh za 30-minutne sisteme.
U redu, pa šta će koštati PV sistem od 100 megavata sa litijum-jonskom baterijom od 60 megavata sa 4 sata skladištenja?
Pa i tu imamo neke opcije:
Podjela solarnih i skladišnih troškova
Postavljanje PV sistema i sistema za skladištenje na isto mjesto, poznato kao kolokacija, omogućava dva sistema da dijele neke hardverske komponente, što može smanjiti troškove. Kolokacija također može smanjiti troškove vezane za pripremu lokacije, otkup zemljišta, rad na instalaciji, izdavanje dozvola, međusobno povezivanje, te režijske troškove i profit programera.
Kada su PV i skladište baterije zajedno locirani, oni se mogu povezati ili pomoću DC ili AC veze. Jednosmjerna ili istosmjerna struja koristi baterije za skladištenje energije i način na koji PV paneli proizvode električnu energiju. Naizmjenična struja ili izmjenična struja koriste mrežu i uređaje. Sustavom spojenim istosmjernom strujom potreban je dvosmjerni pretvarač za povezivanje skladišta baterije izravno na PV niz, dok sustavu s izmjeničnom strujom trebaju dvosmjerni pretvarač i PV pretvarač. Različiti faktori utiču na izbor sistema, a na vlasniku je da odluči koji bi najbolje funkcionirao.
Prilikom odabira između istosmjernog i izmjeničnog napona moraju se uzeti u obzir tehnički faktori koji utječu na performanse sistema, kao i troškovi. Troškovi kolociranog, istosmjerno spojenog sistema su za 8% niži od troškova sistema sa PV i skladištem odvojeno, a troškovi kolociranog, AC-spregnutog sistema su 7% niži. Novi model troškova NREL-a može se koristiti za procjenu troškova solarnih sistema plus za skladištenje i za pomoć u usmjeravanju budućih istraživanja i razvoja radi smanjenja troškova.
Kuda sve ovo vodi?
Kako solarna energija postaje jeftinija i sve se više koristi, tržišni potencijal uređaja za skladištenje energije raste. Izazov je učiniti pohranu pristupačnom, s jeftinijim baterijama uz poboljšanje tehnika upravljanja i integracije. Naravno, cilj je osigurati da električna mreža može upotrijebiti dovoljno energije za smještaj svih u vrijeme najveće gužve po pristupačnoj cijeni, osiguravajući pouzdanost mreže.
