D'acord, darrerament he estat investigant tot aquest tema d'emmagatzematge d'energia, i sincerament? És molt més interessant del que esperava. Va començar perquè el meu veí tenia plaques solars i es queixava de com són bàsicament inútils a la nit (duh), però em va fer pensar en tot.emmagatzematge de la bateriaangle.
La física bàsica darrere de tot
Aquesta és la cosa - i probablement estic simplificant massa, però qualsevol que sigui l'emmagatzematge d'energia - no està creant energia a partir de l'aire. És només... remenant-ho. La primera llei de la termodinàmica, oi? L'energia no es pot crear ni destruir, només es pot convertir d'una forma a una altra. Així, quan parlem d'"emmagatzemar" energia, realment estem parlant de transformar-la en una cosa a la qual podem aferrar-nos una mica.
Recordo que el meu professor de física ho explicava amb ΔU=Q + W (on Q és la calor transferida al sistema i W és el treball realitzat). En aquell moment semblava inútil, però ara té sentit. El vostre sistema de bateries no és màgic - sinó que pren energia elèctrica i la converteix en energia química, o energia cinètica en un volant, o el que sigui. Aleshores, quan ho necessitis de nou, boom, inverteix el procés.
L'emmagatzematge de la bateria és probablement l'exemple més comú en què la gent pensa. Energia química asseguda allà, esperant. Quan necessiteu electricitat, la química gira i surt el vostre poder. Bastant senzill, excepte quan no ho és (més en parlarem més endavant perquè la química de la bateria es fa estranya).
Per què això importa més del que et penses
Així que energia renovable - eòlica, solar, corrents oceànics, tot això. No són fiables com l'infern. Vull dir, estic a favor de l'energia verda, però siguem sincers: al sol no li importa les hores punta d'ús, i el vent bufa quan vol. Aquí és on l'emmagatzematge d'energia a gran-escala canvia completament el joc.
Sense emmagatzematge, bàsicament llenceu energia durant les hores de baixa-punta o quan la producció és alta. Amb emmagatzematge? Ho esteu suavitzant tot, fent que aquestes fonts d'energia temperamentals siguin realment viables per a la xarxa.
La part dels diners (perquè és clar)
Aquí és on es posa interessant per a la gent normal. Saps com l'electricitat costa diferents quantitats en diferents moments? Preus de la vall versus preus màxims? Els sistemes d'emmagatzematge us permeten jugar amb aquest sistema. Carregueu quan l'electricitat sigui barata (generalment durant la nit) i, a continuació, utilitzeu aquesta energia emmagatzemada durant les cares hores diürnes.
He estat buscant això pel meu propi lloc, i l'estalvi de costos és... bé, encara no són revolucionaris, però hi estan arribant. Els edificis comercials ja ho estan fent de manera agressiva. El meu amic treballa en un gra-centre de la ciutat i, aparentment, tot el seu edifici cobra a la nit i a la costa durant les cares hores de la tarda. Als comptadors de mongetes els encanta.
El cas és que la tecnologia d'emmagatzematge es convertirà en estàndard. No només per a empreses - també per a llars. Només és qüestió de quan l'economia es bolca completament.
Còpia de seguretat d'emergència (però no com el generador del teu avi)
Aquí hi ha una cosa que realment no m'havia plantejat fins que vaig aprofundir: aquests sistemes funcionen durant les apagues. A diferència d'aquest generador dièsel situat al soterrani que enceneu una vegada a l'any (potser), els sistemes d'emmagatzematge de bateries són participants actius del vostre sistema energètic TOT el temps.
Durant les operacions normals, fan la seva cosa d'arbitratge - comprant baix, venent alt, bàsicament. Però quan la graella baixa, entren immediatament. Sense retard a l'inici, sense trepitjar a la foscor buscant l'interruptor del generador. I no esteu cremant combustibles fòssils només asseguts allà esperant que la companyia elèctrica arregli les seves línies.
La meva zona va tenir tres apagades l'any passat (sembla que la infraestructura de la xarxa està envellida, qui ho sabia?), i cada vegada estava pensant en el bo que seria tenir emmagatzematge en línia. Netflix no es mira a si mateix, saps?
Coses de la imatge més gran
L'emmagatzematge d'energia com a concepte és crucial per a tota la transició a la xarxa intel·ligent. No es pot tenir generació distribuïda, microxarxes, vehicles elèctrics enlairament a tot arreu sense un emmagatzematge robust. La tecnologia és una pedra angular - treu-la i tota la visió s'esfondra.
Però això és el que em molesta: tothom parla d'emmagatzematge com si fos aquest problema resolt. "Només afegiu piles!" Sí, segur. Llevat que la degradació de la bateria sigui real, les cadenes de subministrament de materials són qüestionables en el millor dels casos i les pèrdues d'eficiència durant els cicles de càrrega/descàrrega s'acumulen.
L'eficiència termodinàmica és una cosa sobre el paper. Rendiment-real amb variacions de temperatura, cicles de càrrega-descàrrega, requisits de manteniment? Allà és on les coses es desordenan. He vist afirmacions d'una eficiència del 85-95%-anada i tornada per als sistemes d'ions de liti, però aquestes són condicions de laboratori. Posa aquest sistema en un estiu de Texas o un hivern de Minnesota i explica'm com funciona després de cinc anys.
En realitat, però, funciona?
Tornant a la pregunta original -, sí, els sistemes d'emmagatzematge de bateries d'energia funcionen. Però el "treball" està fent un treball pesat allà. Funcionen en el sentit que emmagatzemen i alliberen energia. Treballen per fer que les renovables siguin més pràctiques. Treballen per proporcionar energia de reserva i suavitzar les fluctuacions de la xarxa.
Funcionen com una solució completa a tots els nostres problemes energètics? Ni tan sols a prop. Cada any milloren? Absolutament. La tecnologia està millorant, els costos estan baixant i les instal·lacions-reals estan demostrant el concepte a escala.
Crec que la pregunta més interessant no és si funcionen, sinó fins a quin punt funcionaran prou bé i prou barats perquè tothom en tingui un. Com que la física és sòlida, l'enginyeria és sòlida i els incentius econòmics s'alineen. És qüestió de temps que l'emmagatzematge d'energia sigui tan comú com tenir un escalfador d'aigua al soterrani.
Tot i que, sincerament, encara estic pendent de prémer el gallet de casa meva. El període d'amortització encara és una mica llarg per al meu gust, i sospito intrínsecament de qualsevol cosa de primera-generació. Potser d'aquí a dos anys més quan la propera generació surti al mercat...