Sähköajoneuvojen (EV) kasvavan suosion ja siirtymisen uusimpiin energialähteisiin, riippuvuus fossiilisista polttoaineista, joita on ollut yli vuosisadan ajan, on vähentynyt. Sähköiset yritykset kääntyvät yhä enemmän aurinkopaneeleihin ja tuuliturbiineihin (maakaasuturbiinien sijasta) sähkön tuottamiseksi sähköajoneuvojen lataamiseksi ja koteihimme ja yrityksillemme. Nämä suuntaukset tuovat meidät askeleen lähemmäksi kestävää energiaa tulevaisuutta.
Nämä suuntaukset aiheuttavat myös valtavia haasteita sähköverkkoon. Päivän eri aikoina on erilaiset tarpeet, ja saatavilla oleva aurinko- ja tuulienergia muuttuu myös säämuutosten myötä. Siksi paristoista tulee tärkeä osa sähköverkkoa.
'Akku voi täyttää aukot, kun se on pilvistä ja tuulet ovat alhaalla', sanoi Virginia Techin professori Richard Zhang, joka opettaa Power Electronics Technology -kursseja koulussa ja on työskennellyt verkko- ja energiateollisuudessa 25 vuotta. Sähköisen ajoneuvojen, kuten sähköajoneuvojen lataamisen, toimittaminen huippujen ulkopuolella, parantaa siten sähkön taloutta. '
Energian varastointijärjestelmät, usein paristojen muodossa, voivat kaapata ja varastoida ylimääräistä sähköä ruudukosta, kun tarjonta on korkea ja kysyntä on alhainen ja antaa sitten virtaa muina aikoina.
Energian varastointijärjestelmien sijoittaminen ruudukon eri paikkoihin voi optimoida sen tehonjakeluominaisuudet, toisin sanoen jakamalla suuria määriä voimaa eri yhteisöille milloin tahansa ja missä tahansa. Tämä voi tarkoittaa energian varastointijärjestelmän sijoittamista aurinkopaneelitilan viereen, missä se voi absorboida ylimääräistä sähköä päivän aikana ja pumppata sen sitten takaisin verkkoon yöllä. Tai ESS: n sijoittaminen yhteisössä voi käyttää kätevämmin virtaa paikallisista kattojen aurinkopaneeleista ja sitten tarjota lisävoimaa lataamaan lähistöllä sähköajoneuvot tarvittaessa. 'Energian varastointi voi toimia paikallisena energiasäiliönä yhteisölle,' sanoo Samuel.
Energian varastointijärjestelmän ydin on korkeajännite-akkumoduuli, yleensä litiumrautafosfaatti-akku. Jos lataat tai purkaat liian nopeasti, syntyy paljon lämpöä. Näiden moduulien elinikä voidaan myös lyhentää, jos se on täysin uupunut. Näiden akkujen lämpötilan ja varauksen seuraaminen vaatii erittäin hienostuneita puolijohteita.
Akun tarkkailun lisäksi ruudukko-mittakaavan energian varastointijärjestelmät, kuten aurinkopaneelin tiloihin integroituneet, vaativat tehokasta korkeajännitevirran muuntamistekniikkaa, jotta voidaan vähentää energiansiirron ja jakelun virranhäviöitä. Nämä järjestelmät luottavat myös tunnistus- ja eristystekniikkaan järjestelmän turvallisuuden ja vakauden ylläpitämiseksi, mikä on kriittistä voimanvirran hallinnassa 1500 V.
Lähitulevaisuudessa akkuenergian varastointijärjestelmien innovaatioilla on avainasemassa aurinko-, tuuli- ja sähköajoneuvojen latauksen aiheuttamien ruudukon muuttamisessa ja suojaamisessa.