Z naraščajočo priljubljenostjo električnih vozil (EV) in prehodom na bolj obnovljive vire energije se naša odvisnost od fosilnih goriv, ki obstaja že več kot stoletje, zmanjšuje. Električna podjetja se vse pogosteje obračajo na sončne plošče in vetrne turbine (ne na turbine zemeljskega plina), da proizvajajo elektriko za polnjenje električnih vozil in napajajo naše domove in podjetja. Ti trendi nas približajo trajnostni energijski prihodnosti.
Ti trendi predstavljajo tudi ogromne izzive za električno omrežje. Različni časi dneva imajo različne potrebe, na voljo sončna in vetrna energija pa se spreminja tudi z vremenskimi spremembami. Zato baterije postanejo pomemben del električne mreže.
'Akumulator lahko zapolni vrzeli, ko je oblačno in vetrovi upadajo,' je dejal Richard Zhang, profesor na Virginia Tech, ki poučuje tečaje tehnologije Power Electronics v šoli in 25 let dela v omrežni in energetski industriji. Polnjenje z največ vrhov, ki dobavlja električno energijo v času največjih ur, kot je polnjenje električnih vozil, zato izboljša ekonomijo električne energije. '
Sistemi za shranjevanje energije, ki so pogosto v obliki baterij, lahko zajamejo in shranijo odvečno elektriko iz omrežja, kadar je ponudba visoka in je povpraševanje nizko, nato pa v drugih časih zagotovijo napajanje.
Postavitev sistemov za shranjevanje energije na različnih lokacijah na omrežju lahko optimizira njegove zmogljivosti za porazdelitev energije, to je, da velike količine energije razdelijo različnim skupnostim kadar koli in kjer koli. To bi lahko pomenilo namestitev sistema za shranjevanje energije poleg kmetije sončne plošče, kjer lahko podnevi absorbira odvečno elektriko in ga nato ponoči črpa nazaj v omrežje. Ali lahko postavitev ESS v skupnost bolj priročno črpa moč iz lokalnih sončnih panelov na strehi in nato zagotovi dodatno moč za polnjenje v bližini električnih vozil, kadar je to potrebno. 'Shranjevanje energije lahko služi kot lokalni rezervoar za energijo za skupnost,' pravi Samuel.
Jedro sistema za shranjevanje energije je visokonapetostni akumulatorski modul, običajno litij železno fosfatno baterijo. Če prehitro napolnite ali odvajate, bo ustvarjenih veliko toplote. Življenjsko življenjsko dobo teh modulov je mogoče skrajšati tudi, če jo prepogosto popolnoma izčrpate. Spremljanje temperature in naboja teh baterij zahteva izjemno izpopolnjene polprevodnike.
Poleg natančnega spremljanja baterij, sistemi za shranjevanje energije v mreži, kot so tisti, ki so integrirani s kmetijami sončnih plošč, potrebujejo učinkovito visokonapetostno tehnologijo pretvorbe moči, da se zmanjša izguba energije pri prenosu in distribuciji omrežja. Ti sistemi se zanašajo tudi na tehnologijo zaznavanja in izolacije, da bi pomagali ohranjati varnost in stabilnost sistema, kar je ključnega pomena za upravljanje pretoka moči do 1500V.
V dogledni prihodnosti bodo inovacije v sistemih za shranjevanje energije v bateriji igrale ključno vlogo pri preoblikovanju in zaščiti omrežja med spremembami, ki jih povzročajo sončno, vetrno in električno polnjenje.