Această tehnologie de stocare a energiei valorifică potențialul energiei solare și eoliene, iar implementarea sa crește exponențial, informează ”wired.com” .
Traducere (automată) neoficială din limba engleză – efectuată cu ”deepl.com/translator” .
Sursă text: ”Grid-Scale Battery Storage Is Quietly Revolutionizing the Energy System”(en) – ”wired.com” .
Partea problematică a producerii de energie electrică este că, în mare parte, trebuie să o folosești sau să o pierzi.
Acest fapt fundamental a guvernat și a constrâns dezvoltarea celei mai mari instalații din lume: rețeaua electrică americană în valoare de 2 trilioane de dolari. Generatoarele masive trimit electroni de-a lungul unei rețele continentale de conductori, transformatoare, cabluri și fire către milioane de locuințe și întreprinderi, echilibrând delicat cererea și oferta, astfel încât fiecare întrerupător de lumină, computer, televizor, aragaz și cablu de încărcare să fie pornit 99,95 % din timp.
Este nevoie de o coordonare precisă pentru a se asigura că există întotdeauna suficiente generatoare pornite pentru a trimite energie electrică la fiecare priză din țară. În timp ce cantitatea de energie electrică utilizată efectiv poate varia drastic de-a lungul zilei și a anului, rețeaua este construită pentru a face față scurtelor perioade de vârf ale cererii, cum ar fi zilele fierbinți de vară, când utilizarea aerului condiționat poate dubla consumul mediu de energie electrică.
Cum ar fi dacă ați putea să păstrați electricitatea pentru o perioadă și să o valorificați pentru mai târziu? Nu ar mai trebui să supraconstruiți rețeaua sau să depuneți atâtea eforturi pentru a menține producția de energie în echilibru cu utilizatorii. Ați putea atenua dezavantajele surselor de energie intermitente care nu emit dioxid de carbon, cum ar fi energia eoliană și solară. Ați putea dispune de energie locală de rezervă în situații de urgență, atunci când liniile de transport sunt deteriorate. S-ar putea să nu mai fie nevoie deloc de o rețea electrică gigant, centralizată.
Aceasta este promisiunea stocării energiei la nivel de rețea. În timp ce SUA utilizează de zeci de ani o formă rudimentară de stocare a energiei numită stocare a energiei hidroelectrice prin pompare, țara se confruntă acum cu o creștere uriașă a capacității de stocare a energiei, de data aceasta printr-o tehnologie pe care majoritatea dintre noi o purtăm în buzunar: bateriile Li-ion. Între 2021 și 2024, capacitatea bateriilor din rețea a crescut de cinci ori. În 2024, SUA a instalat 12,3 gigawați de stocare a energiei. Anul acesta, noile instalații de baterii de rețea/stocare sunt pe cale să se dubleze față de anul trecut. Capacitatea de stocare a bateriilor depășește acum capacitatea hidroelectrică pompată, totalizând mai mult de 26 gigawați.
Există încă mult spațiu pentru extindere. Sectorul energetic rămâne a doua cea mai mare sursă de emisii de gaze cu efect de seră din SUA și nu va exista nicio modalitate de a adăuga suficientă energie curată intermitentă pentru a decarboniza îndeajuns rețeaua fără stocare ieftină și abundentă.
Rețeaua americană învechită are, de asemenea, nevoie urgentă de modernizări, iar bateriile pot amortiza șocul provocat de adăugarea de gigawați de energie eoliană și solară, câștigând în același timp pentru a efectua modernizări mai ample. Unele piețe de energie încep în sfârșit să înțeleagă toate avantajele pe care le pot oferi bateriile – reglarea frecvenței, reducerea vârfurilor de consum, răspunsul la cerere – creând noi linii de afaceri. Bateriile sunt, de asemenea, un instrument cheie în construirea unor versiuni mai mici și localizate ale rețelei electrice. Aceste micro-rețele pot alimenta comunitățile izolate cu energie fiabilă și, într-o zi, pot transforma întreaga rețea electrică într-un sistem mai descentralizat, care poate rezista mai bine la perturbări precum fenomenele meteorologice extreme.
Dacă se fac lucrurile cum trebuie, stocarea bateriilor la scara rețelei nu va fi doar un mijloc de promovare a energiei curate, ci și o modalitate de modernizare a sistemului energetic pentru o nouă eră.
Acest lucru se datorează, în parte, faptului că elementele din rețeaua electrică nu sunt foarte diferite de cele din dispozitivele mobile și vehiculele electrice, astfel încât bateriile din rețea au beneficiat de îmbunătățirile de fabricație care au fost aplicate acestor produse.
„Totul este o mare conductă”, a declarat Micah Ziegler, profesor la Georgia Tech care studiază tehnologiile energetice curate. „Bateriile din telefoane, mașini și rețea au toate caracteristici comune”. Văzând această cerere în creștere, China a început să producă baterii și, la fel ca în cazul panourilor solare, a creat economii de scară pentru a reduce prețurile globale. China produce în prezent 80 % din bateriile litiu-ion din lume.
Dezvoltarea energiei eoliene și solare a creat o cerere și mai mare pentru baterii și a sporit presiunea pentru îmbunătățirea acestora. Vântul și soarele sunt adesea cele mai ieftine surse de energie electrică nouă, iar bateriile ajută la compensarea variabilității acestora, oferind și mai multe motive pentru extinderea stocării. „Beneficiile acestei relații sunt evidente în numărul tot mai mare de centrale electrice care sunt propuse și care au fost deja implementate și care combină aceste resurse”, a declarat Ziegler. Combinația de energie solară și stocare a reprezentat 84% din noua energie electrică produsă în SUA în 2024.
Și pentru că bateriile de rețea(stocare) nu trebuie să fie suficient de mici pentru a fi mobile – spre deosebire de bateriile din laptop sau telefon – ele pot profita de bateriile mai ieftine și mai puțin dense care altfel nu ar fi potrivite pentru ceva care trebuie să încapă în buzunar. Se vorbește chiar despre posibilitatea de a oferi bateriilor EV vechi o a doua viață în rețeaua electrică.
Reglementarea a fost, de asemenea, de ajutor. Un obstacol major în calea implementării sistemelor de stocare a energiei în rețea este faptul că acestea nu generează electricitate pe cont propriu, astfel încât normele privind modul în care acestea ar trebui să se conecteze la rețea și cât de mult ar trebui să fie plătiți dezvoltatorii de baterii pentru serviciile lor au fost complicate și restrictive în trecut. Ordinul 841 al Comisiei Federale de Reglementare în domeniul Energiei a eliminat unele dintre obstacolele care împiedicau sistemele de stocare a energiei să se conecteze la piețele angro și să concureze cu alte forme de energie. Deși regulamentul a fost emis în 2018, acesta a trecut de o contestație juridică majoră în 2020, deschizând calea pentru conectarea mai multor baterii la rețea.
Unsprezece state până în prezent, inclusiv California, Illinois și Maryland, au stabilit, de asemenea, obiective specifice de achiziție pentru stocarea energiei, care impun serviciilor publice să instaleze o anumită cantitate de capacitate de stocare, creând un impuls pentru mai multe baterii de rețea. Împreună, acești factori au creat o activitate cu totul nouă pentru companiile energetice, au generat noi companii producătoare de baterii de rețea și au pregătit terenul pentru o producție abundentă de sisteme de stocare a energiei.
Avantajele bateriilor de stocare a energiei electrice
Bateriile de stocare sunt un ingredient important pentru stabilitatea, fiabilitatea și reziliența rețelei, contribuind la asigurarea unui flux constant de megawați în timpul penei de curent și al condițiilor meteorologice extreme.
Cea mai comună utilizare este răspunsul la frecvență. Curentul alternativ care circulă prin liniile electrice din SUA are o frecvență ciclică de 60 hertzi. Dacă rețeaua scade sub această frecvență atunci când un utilizator consumator de energie electrică se conectează, acest lucru poate declanșa întrerupătoarele de circuit și provoca instabilitate energetică. Deoarece bateriile au un timp de pornire aproape egal cu zero, spre deosebire de generatoarele termice, acestea pot absorbi sau transmite rapid energia necesară pentru a menține rețeaua la frecvența potrivită.
Bateriile de rețea/stocare pot, de asemenea, să intervină ca energie de rezervă atunci când un generator se deconectează sau când un mare consumator de energie se conectează în mod neașteptat. Ele pot atenua creșterile și scăderile de sarcină electrică pe parcursul zilei. De asemenea, ele permit furnizorilor de energie să economisească electricitate atunci când producția este ieftină și să o revândă în rețea atunci când cererea este mare și energia este scumpă. Construirea unei instalații de baterii este adesea mai rapidă decât cea a unei centrale electrice echivalente și, deoarece nu există coșuri de fum, este mai ușor să se obțină autorizații și aprobări.
Bateriile s-au dovedit deja utile pentru rețelele electrice suprasolicitate.
Bateriile de rețea au un efect de halo și pentru alte generatoare de energie. Majoritatea centralelor termice – cărbune, gaz, nuclear – preferă să funcționeze într-un ritm constant. Creșterile și descreșterile în funcție de cerere necesită timp și costă, dar dacă bateriile absorb o parte din variabilitate, centralele termice pot rămâne mai aproape de ritmul lor cel mai eficient, reducând emisiile de gaze cu efect de seră și menținând costurile sub control.
O altă caracteristică a bateriilor de stocare este că acestea pot reduce nevoia de modernizări costisitoare ale rețelei, a declarat Stephanie Smith, director de operațiuni la Eolian, care finanțează și dezvoltă sisteme de stocare a energiei în rețea. Nu trebuie să construiți linii electrice pentru a răspunde nevoilor maxime absolute de electricitate dacă aveți o baterie – pe partea generatorului sau pe partea cererii – pentru a furniza câțiva electroni în plus atunci când este necesar. Aceste baterii permit, de asemenea, rețelei să se adapteze mai rapid la nevoile de energie în schimbare, cum ar fi atunci când o fabrică se închide sau când un nou centru de date pornește.
Oricât de bune ar fi, bateriile litiu-ion au limitele lor. Majoritatea bateriilor de rețea sunt concepute pentru a stoca și distribui electricitatea în decurs de două până la opt ore, dar rețeaua are nevoie și de modalități de stocare a energiei pentru zile, săptămâni și chiar luni, deoarece cererea de energie electrică variază pe parcursul anului.
Există, de asemenea, câteva provocări fundamentale pentru stocarea la scară largă de rețea. La fel ca majoritatea tehnologiilor la nivel de rețea, stocarea energiei necesită o investiție inițială mare, care se amortizează în decenii. Apetitul extraordinar pentru baterii crește concurența pentru materiile prime necesare, ceea ce poate duce la creșterea prețurilor acestora.
Traducere (automată) neoficială din limba engleză – efectuată cu ”deepl.com/translator” .
Sursă text: ”Grid-Scale Battery Storage Is Quietly Revolutionizing the Energy System”(en) – ”wired.com” .
Citește art. integral – ”Grid-Scale Battery Storage Is Quietly Revolutionizing the Energy System”(en) – pe ”wired.com” .
Accesează și:
– ees Europe: The rise of large-scale storage systems – ”the-european.eu”
– 25.04.2025: Capacitatea bateriilor de stocare a energiei electrice din România a crescut la 398,8 MWh – ”stiridigitale.ro”
– 15.03.2025: O nouă instalație de stocare a energiei cu baterii a primit autorizație de la ANRE – ”stiridigitale.ro”
– 07.04.2025: Primul proiect de stocare a energiei cu baterii Li-ion implementat de Hidroelectrica – ”stiridigitale.ro”
– 22.11.2024: Electrica(România) și Esyasoft(Emiratele Arabe Unite) înființează o companie în domeniul stocării de energie – ”stiridigitale.ro”
– 22.11.2024: Electrica and Esyasoft incorporates a company acting in the field of electricity storage and smart grid technologies (.pdf; en) – ”bvb.ro”
– 20.11.2024: Acord între Sinteza S.A. și Lockheed Martin pentru construirea unei fabrici de baterii în România – ”stiridigitale.ro”
– 11.11.2024: Începe să se vadă aportul instalațiilor de stocare cu baterii în Sistemul Energetic Național – ”stiridigitale.ro”
– 31.10.2024: Licitație Hidroelectrica pentru o ”Instalație de stocare cu baterii Li-ion în Parcul Eolian Crucea Nord” – ”stiridigitale.ro”
– 23.08.2024: ”Strategia Energetică a României 2025-2035, cu perspectiva anului 2050” – publicată de ministerul de resort – ”stiridigitale.ro”
