S rastúcou popularitou elektrických vozidiel (EV) a prechodom na viac obnoviteľných zdrojov energie sa naša závislosť od fosílnych palív, ktoré existujú už viac ako storočie, klesá. Elektrické spoločnosti sa čoraz viac obracajú na solárne panely a veterné turbíny (skôr ako turbíny so zemným plynom), aby sa vyrábala elektrina na nabíjanie elektrických vozidiel a napájanie našich domovov a podnikov. Tieto trendy nám priblížili o krok bližšie k budúcnosti udržateľnej energie.
Tieto trendy tiež predstavujú obrovské výzvy pre energetickú mriežku. Rôzne časy dňa majú rôzne potreby a dostupná slnečná a veterná energia sa tiež mení so zmenami počasia. Preto sa batérie stávajú dôležitou súčasťou elektrickej mriežky.
„Batéria môže vyplniť medzery, keď je oblačno a vietor je dole,“ povedal Richard Zhang, profesor spoločnosti Virginia Tech, ktorý vyučuje kurzy technológie Energy Electronics Technology v škole a pracoval v priemysle siete a energetiky už 25 rokov. Nabíjanie mimo špičky, dodávanie elektriny počas špičkových hodín, ako je nabíjanie elektrických vozidiel, a preto zlepšuje ekonomiku elektriny. “
Systémy na uchovávanie energie, často vo forme batérií, dokážu zachytiť a ukladať prebytočnú elektrinu z mriežky, keď je dodávka vysoká a dopyt je nízky a potom inokedy poskytujú energiu.
Umiestnenie systémov na uchovávanie energie na rôzne miesta na mriežke môže optimalizovať svoje schopnosti distribúcie energie, to znamená distribúcia veľkého množstva energie do rôznych spoločenstiev kedykoľvek a kdekoľvek. To by mohlo znamenať umiestnenie systému skladovania energie vedľa farmy solárnych panelov, kde môže počas dňa absorbovať prebytočnú elektrinu a potom ho v noci napumpovať späť do mriežky. Alebo umiestnenie ESS do komunity by mohlo pohodlnejšie čerpať energiu z miestnych strešných solárnych panelov a potom v prípade potreby poskytnúť dodatočnú energiu na nabíjanie elektrických vozidiel v okolí. „Skladovanie energie môže slúžiť ako miestna energetická nádrž pre komunitu,“ hovorí Samuel.
Jadrom energetického ukladacieho systému je vysoko napätý batériový modul, zvyčajne batéria fosforečnanu lítium. Ak príliš rýchlo nabíjate alebo vybíjate, vygeneruje sa veľa tepla. Životnosť týchto modulov je možné skrátiť, ak je úplne vyčerpaná príliš často. Monitorovanie teploty a nabíjania týchto batérií vyžaduje mimoriadne prepracované polovodiče.
Okrem presného monitorovania batérie vyžadujú systémy na ukladanie energie v sieti, ako sú systémy integrované so solárnymi panelmi, účinnú technológiu vysokorýchlostného napätia konverzie napájania, aby pomohli znížiť straty energie v prenose a distribúcii siete. Tieto systémy sa tiež spoliehajú na technológiu snímania a izolácie, ktorá pomáha udržiavať bezpečnosť a stabilitu systému, čo je rozhodujúce pre riadenie toku energie až do 1500 V.
V dohľadnej budúcnosti budú inovácie v systémoch na skladovanie energie batérie kľúčovú úlohu pri transformácii a ochrane mriežky uprostred zmien spôsobených solárnym, veterným a elektrickým nabíjaním vozidiel.