Tamam, son zamanlarda bu enerji depolama olayını araştırıyorum, dürüst olmak gerekirse, öyle mi? Beklediğimden çok daha ilginç. Komşum güneş panelleri aldığı ve bunların geceleri işe yaramaz olduğundan şikayet ettiği için başladım (hah), ama bu bana bütünü düşündürdüpil depolamaaçı.
Her şeyin ardındaki temel fizik
İşte şu şey - ve muhtemelen aşırı basitleştiriyorum, ancak her ne olursa olsun - enerji depolaması aslında yoktan enerji yaratmıyor. Sadece... karıştırıyor. Termodinamiğin birinci yasası, değil mi? Enerji yaratılamaz veya yok edilemez, sadece bir formdan diğerine dönüştürülür. Yani enerjiyi "depolamaktan" bahsettiğimizde, aslında onu bir süreliğine elimizde tutabileceğimiz bir şeye dönüştürmekten bahsediyoruz.
Fizik profesörümün bunu ΔU=Q + W (burada Q, sisteme aktarılan ısıdır ve W, üzerinde yapılan iştir) ile açıkladığını hatırlıyorum. O zamanlar anlamsız görünüyordu ama şimdi gerçekten mantıklı geliyor. Pil sisteminiz sihir değil -, elektrik enerjisini alıp onu kimyasal enerjiye veya bir volanda kinetik enerjiye veya buna benzer bir şeye dönüştürüyor. Sonra onu geri istediğinde, bum, süreci tersine çevir.
Pil depolama olayı muhtemelen insanların aklına en yaygın örnektir. Kimyasal enerji orada duruyor, bekliyor. Elektriğe ihtiyacınız olduğunda kimya değişir ve gücünüz ortaya çıkar. Oldukça basit, öyle olmadığı durumlar dışında (bu konuya daha sonra değineceğim çünkü pil kimyası tuhaflaşıyor).
Bu neden düşündüğünüzden daha önemli?
Yani yenilenebilir enerji - rüzgar, güneş, okyanus akıntıları, tüm bunlar. Kesinlikle güvenilmezler. Yani ben tamamen yeşil enerjiden yanayım ama dürüst olalım: Güneş sizin yoğun kullanım saatlerinizi umursamıyor ve rüzgar istediği zaman esiyor. Büyük-ölçekli enerji depolamanın oyunu tamamen değiştirdiği nokta burasıdır.
Depolama olmadan, temel olarak-yoğun olmayan zamanlarda veya üretimin yüksek olduğu zamanlarda enerjiyi boşa harcarsınız. Depolama ile mi? Her şeyi düzeltiyorsunuz, bu geçici enerji kaynaklarını şebeke için gerçekten uygulanabilir hale getiriyorsunuz.
Para kısmı (çünkü elbette)
Burası sıradan insanlar için ilginç hale geliyor. Elektriğin farklı zamanlarda farklı miktarlarda maliyeti olduğunu biliyor musunuz? Vadi fiyatlandırması mı, zirve fiyatlandırması mı? Depolama sistemleri bu sistemle oynamanıza izin verir. Elektriğin ucuz olduğu zamanlarda şarj edin (genellikle gece boyunca), ardından depolanan gücü pahalı gündüz saatlerinde kullanın.
Kendi yerim için bunu araştırıyorum ve maliyet tasarrufları... henüz devrim niteliğinde değiller ama oraya varıyorlar. Ticari binalar bunu zaten agresif bir şekilde yapıyor. Arkadaşım şehir merkezinde-yüksek bir binada çalışıyor ve görünüşe göre tüm binaları geceleri şarj ediyor ve öğleden sonraları pahalı saatlerde boş boş dolaşıyorlar. Fasulye sayaçları buna bayılıyor.
Sorun şu ki, depolama teknolojisi eninde sonunda standart hale gelecek. Yalnızca işletmeler için değil - evler için de. Bu sadece ekonominin tamamen devrilme meselesi.
Acil durum yedeklemesi (ancak büyükbabanızın jeneratörü gibi değil)
Daha derine inene kadar gerçekten düşünmediğim bir şey var: bu sistemler elektrik kesintileri sırasında çalışır. Bodrumunuzda duran ve yılda bir kez (belki) çalıştırdığınız dizel jeneratörün aksine, akü depolama sistemleri HER ZAMAN enerji sisteminizin aktif katılımcılarıdır.
Normal operasyonlar sırasında, arbitraj işini - düşükten alıp yüksekten satarak yapıyorlar. Ancak ızgara çöktüğünde hemen devreye giriyorlar. Çalıştırmada gecikme yok, karanlıkta jeneratör anahtarını aramak yok. Ve orada öylece oturup elektrik şirketinin hatlarını tamir etmesini bekleyerek fosil yakıt yakmıyorsunuz.
Geçen yıl bölgemde üç kesinti yaşandı (görünüşe göre şebeke altyapısı yaşlanıyor, kim bilirdi?) ve her seferinde çevrimiçi depolamaya sahip olmanın ne kadar güzel olacağını düşünüyordum. Netflix kendini izlemiyor, biliyor musun?
Daha büyük resim
Enerji depolama bir kavram olarak akıllı şebekeye geçişin tamamı için çok önemlidir. Sağlam depolama olmadan dağıtılmış üretime, mikro şebekelere ve her yere uçan elektrikli araçlara sahip olamazsınız. Teknoloji bir temel taşıdır - onu ortadan kaldırırsanız tüm vizyon çöker.
Ama beni rahatsız eden şey şu: herkes depolamadan sanki çözülmüş bir sorunmuş gibi bahsediyor. "Sadece pil ekleyin!" Evet elbette. Pilin bozulmasının gerçek olması dışında, malzemelerin tedarik zincirleri en iyi ihtimalle sorgulanabilir durumda ve şarj/deşarj döngüleri sırasındaki verimlilik kayıpları artıyor.
Termodinamik verimlilik kağıt üzerinde bir şeydir. Sıcaklık değişimleri, şarj-deşarj döngüleri, bakım gereksinimleri ile gerçek-dünya performansı mı? İşlerin karıştığı yer burası. Lityum iyon sistemleri için %85-%95 gidiş-dönüş-verimliliğe ilişkin iddialar gördüm, ancak bunlar laboratuvar koşullarıdır. Bu sistemi Teksas yazında veya Minnesota kışında koyun ve bana beş yıl sonra nasıl performans gösterdiğini söyleyin.
Gerçekten işe yarıyor mu?
Asıl soruya dönersek - evet, enerji pil depolama sistemleri çalışıyor. Ama "iş" orada çok ağır işler yapıyor. Enerjiyi depolayıp serbest bırakma anlamında çalışırlar. Yenilenebilir enerjinin daha pratik hale getirilmesi için çalışıyorlar. Yedek güç sağlamak ve şebeke dalgalanmalarını düzeltmek için çalışırlar.
Tüm enerji sorunlarımıza tam bir çözüm olarak çalışıyorlar mı? Yakın bile değil. Her yıl daha iyiye mi gidiyorlar? Kesinlikle. Teknoloji gelişiyor, maliyetler düşüyor ve gerçek-dünyadaki kurulumlar bu konsepti geniş ölçekte kanıtlıyor.
Bence asıl ilginç olan soru, çalışıp çalışmadıkları değil, ne kadar sürede herkesin sahip olabileceği kadar iyi ve yeterince ucuz çalışacakları. Çünkü fizik sağlam, mühendislik sağlam ve ekonomik teşvikler uyumlu. Enerji depolamanın bodrumunuzda bir su ısıtıcısının bulunması kadar yaygın hale gelmesi sadece bir zaman meselesi.
Dürüst olmak gerekirse, kendi evim için tetiği çekme konusunda hala kararsızım. Geri ödeme süresi benim zevkime göre hala biraz uzun ve doğası gereği ilk-nesilden şüpheleniyorum. Belki iki yıl sonra yeni nesil piyasaya çıktığında...