Odată cu popularitatea din ce în ce mai mare a vehiculelor electrice (EV) și trecerea la surse de energie mai regenerabile, dependența noastră de combustibilii fosili care există de mai bine de un secol scade. Companiile electrice apelează din ce în ce mai mult către panouri solare și turbine eoliene (mai degrabă decât la turbinele cu gaze naturale) pentru a genera energie electrică pentru a încărca vehicule electrice și pentru a alimenta casele și întreprinderile noastre. Aceste tendințe ne aduc cu un pas mai aproape de un viitor energetic durabil.
Aceste tendințe reprezintă, de asemenea, provocări uriașe pentru rețeaua electrică. Diferite perioade ale zilei au nevoi diferite, iar energia solară și eoliană disponibilă, de asemenea, se schimbă odată cu schimbările meteorologice. Prin urmare, bateriile devin o parte importantă a rețelei electrice.
'Bateria poate completa lacunele atunci când este înnorat și vânturile sunt în jos', a spus Richard Zhang, profesor la Virginia Tech, care predă cursuri de tehnologie electronică de putere la școală și a lucrat în industria rețelei și energetică timp de 25 de ani. Încărcare în afara vârfului, furnizarea de energie electrică în orele de vârf, cum ar fi încărcarea vehiculelor electrice, îmbunătățește, prin urmare, economia energiei electrice. '
Sistemele de stocare a energiei, adesea sub formă de baterii, pot capta și stoca excesul de energie electrică din rețea atunci când oferta este ridicată și cererea este scăzută, apoi va oferi energie în alte momente.
Plasarea sistemelor de stocare a energiei în diferite locații de pe grilă poate optimiza capacitățile sale de distribuție a energiei electrice, adică distribuind cantități mari de putere diferitelor comunități oricând și oriunde. Acest lucru ar putea însemna plasarea unui sistem de stocare a energiei lângă o fermă cu panouri solare, unde poate absorbi excesul de energie electrică în timpul zilei și apoi îl pompează în rețea noaptea. Sau plasarea ESS în cadrul unei comunități ar putea atrage mai convenabil puterea de pe panourile solare locale pe acoperiș și apoi ar putea oferi energie suplimentară pentru a încărca vehiculele electrice din apropiere atunci când este nevoie. 'Depozitarea energiei poate servi drept rezervor de energie local pentru o comunitate,' spune Samuel.
Nucleul sistemului de stocare a energiei este un modul de baterie de înaltă tensiune, de obicei o baterie de fosfat de fier de litiu. Dacă încărcați sau descărcați prea repede, se va genera multă căldură. Durata de viață a acestor module poate fi, de asemenea, scurtată dacă este complet epuizată prea des. Monitorizarea temperaturii și încărcării acestor baterii necesită semiconductoare extrem de sofisticate.
În plus față de monitorizarea exactă a bateriei, sistemele de stocare a energiei la scară de rețea, cum ar fi cele integrate cu fermele de panouri solare, necesită o tehnologie eficientă de conversie a energiei de înaltă tensiune pentru a ajuta la reducerea pierderilor de energie în transmisia și distribuția rețelei. Aceste sisteme se bazează, de asemenea, pe tehnologia de detectare și izolare pentru a ajuta la menținerea siguranței și stabilității sistemului, ceea ce este esențial pentru gestionarea fluxului de putere până la 1500V.
Pentru viitorul previzibil, inovația în sistemele de stocare a energiei bateriei va juca un rol cheie în transformarea și protejarea rețelei pe fondul schimbărilor aduse de încărcarea solară, eoliană și vehicule electrice.