چرا باتری های مسکونی بسازیم؟

ذخیره سازی الکتریسیته یک جزء کلیدی تقریباً هر مسیر معقولی برای انتشار خالص گازهای گلخانه ای صفر است. BloombergNEF با استفاده از پشتیبان خورشیدی، باد و باتری، مسیری را برای رساندن جهان به انتشار خالص صفر تا سال 2050 مدل‌سازی می‌کند (شکل 3). این امر مستلزم نصب 722 گیگاوات باتری در سراسر جهان تا سال 2030 است که نسبت به 36 گیگاوات در پایان سال 2022 و 2.8 گیگاوات باتری تا سال 2050 افزایش یافته است.

انتظار می‌رود باتری‌های مسکونی سهم عمده‌ای در ظرفیت ذخیره‌سازی مورد نیاز برای تغییر تقاضای برق به زمان‌های تولید برق با انرژی تجدیدپذیر بالا داشته باشند. در سطح خانواده، باتری در طول روز زمانی که انرژی خورشیدی بیش از حد تولید می‌شود شارژ می‌شود و زمانی که معمولاً تقاضای بیشتری وجود دارد، بعداً تخلیه می‌شود. این الگوهای شارژ و تخلیه به مشتریانی که می خواهند مصرف خورشیدی خود را افزایش دهند، سود می رساند. آنها همچنین می توانند صورتحساب های مصرف کننده را کاهش دهند، با این فرض که مصرف کنندگان در تعرفه های زمان استفاده هستند. مزایای این الگوهای شارژ و تخلیه با صاف کردن بار کلی یا 'منحنی اردک' که در نفوذهای خورشیدی زیاد ظاهر می شود به بازارهای برق تبدیل می شود (شکل 4). نمونه هایی از این منحنی اردک در حال حاضر در بسیاری از بازارها مانند هاوایی و کالیفرنیا در ایالات متحده، استرالیای جنوبی و حتی در یک روز آفتابی در هلند یا اسپانیا وجود دارد.

باتری‌های مسکونی همچنین مزایای مهمی برای شبکه‌های محلی دارند که به حل چالش‌های ناشی از رشد سریع منابع انرژی توزیع‌شده مانند وسایل نقلیه خورشیدی و الکتریکی مسکونی (EVs) کمک می‌کنند. هزاران یا حتی میلیون‌ها سیستم خورشیدی مسکونی و شارژرهای EV به شبکه‌هایی متصل می‌شوند که برای پشتیبانی از بارهای آنی بالا مانند شارژ EV یا جریان برق در جهت مخالف زمانی که سیستم‌های خورشیدی مسکونی برق را به شبکه ارسال می‌کنند، ساخته نشده‌اند. برای مثال، در هاوایی، جریان برق معکوس در بیش از نیمی از پست‌ها رخ می‌دهد. از آنجایی که این شبکه‌های محلی شلوغ و تحت فشار قرار می‌گیرند، اپراتورهای شبکه باید راه‌های جدیدی برای مدیریت مسائل ولتاژ و حرارتی پیدا کنند یا شبکه را ارتقا دهند تا از مشکلات آینده جلوگیری کنند. یکی از جایگزین‌های اپراتورهای شبکه که سرمایه‌گذاری‌های بزرگی در شبکه انجام می‌دهند، استفاده از منابع انرژی توزیع‌شده انعطاف‌پذیر مانند باتری‌های مسکونی است، اگرچه ساختارهایی برای جبران خسارات مالکان برای ارائه انعطاف‌پذیری در آینده که منابع انرژی توزیع‌شده انعطاف‌پذیر نقش فعال‌تری در پشتیبانی از شبکه ایفا می‌کنند، باتری‌های مسکونی می‌توانند نسبت به سایر منابع انرژی الکتریکی منعطف و پمپ‌های برق توزیع‌شده هوشمند مانند دیگر منابع انرژی الکتریکی منعطف و پمپ‌های برق توزیع‌شده در شبکه‌ها، برتری داشته باشند. باتری‌های مسکونی نیازی به تغییر فعالانه رفتار مصرف‌کنندگان و تنظیم راحتی در خانه ندارند، اگر شبکه نیاز به چنین تغییری در ساعات بحرانی داشته باشد. باتری ها را می توان طوری برنامه ریزی کرد که به طور خودکار پاسخ دهند و تخلیه شوند، در حالی که تغییرات در سایر منابع انرژی توزیع شده در خانه ممکن است منجر به تغییرات جزئی در دمای خانه یا الگوهای سفر یا تنظیم برنامه های افراد شود. 

تصمیمات سیاستی در مورد نحوه پشتیبانی از مصرف باتری خانگی باید این مزایا را برای سیستم قدرت گسترده تر علاوه بر منافع برای مشتریان فردی در نظر بگیرد. حتی اگر باتری‌های مسکونی امروزه ممکن است منفعت اقتصادی مشخصی برای فرد ایجاد نکنند، باید بخشی اساسی از برنامه‌ریزی بلندمدت باشند و می‌توانند نقش کلیدی در کربن‌زدایی داشته باشند.