Miksi rakentaa kotitalouksiin akkuja?

Sähkön varastointi on keskeinen osa lähes kaikkia järkevää polkua kasvihuonekaasupäästöjen nollaksi. BloombergNEF mallintaa polkua, jolla maailman päästään nollapäästöihin vuoteen 2050 mennessä käyttämällä aurinko-, tuuli- ja akkuvarmennusta (kuva 3). Tämä edellyttää 722 GW akkujen asentamista maailmanlaajuisesti vuoteen 2030 mennessä, kun se vuoden 2022 lopussa oli 36 GW ja 2,8 TW akkuja vuoteen 2050 mennessä.

Kotitalouksien akkujen odotetaan lisäävän merkittävästi varastointikapasiteettia, jota tarvitaan sähkön kysynnän siirtämiseen korkean uusiutuvan sähköntuotannon aikaväleihin. Kotitaloustasolla akku latautuu päiväsaikaan, kun aurinkosähköä tuotetaan liikaa, ja purkautuu myöhemmin, kun kysyntä on tyypillisesti suurempi. Nämä lataus- ja purkutavat hyödyttävät asiakkaita, jotka haluavat lisätä aurinkoenergian omaa kulutustaan. Ne voivat myös alentaa kuluttajien laskuja olettaen, että kuluttajat noudattavat käyttöaikatariffeja. Näiden lataus- ja purkausmallien edut näkyvät sähkömarkkinoilla tasoittamalla kokonaiskuormitusta tai 'ankkakäyrää', joka ilmenee korkeiden auringon tunkeutumisten yhteydessä (kuva 4). Esimerkkejä tästä 'ankkakäyrästä' on jo monilla markkinoilla, kuten Havaijilla ja Kaliforniassa Yhdysvalloissa, Etelä-Australiassa ja jopa aurinkoisena päivänä Alankomaissa tai Espanjassa.

Kotitalouksien akuilla on myös joitain merkittäviä etuja paikallisten verkkojen kannalta, sillä ne auttavat ratkaisemaan hajautettujen energiaresurssien, kuten asuinkäyttöön tarkoitettujen aurinko- ja sähköajoneuvojen, nopean kasvun aiheuttamia haasteita. Tuhannet tai jopa miljoonat asuinrakennusten aurinkosähköjärjestelmät ja sähköajoneuvojen laturit yhdistetään verkkoihin, joita ei ole rakennettu kestämään suuria hetkellisiä kuormituksia, kuten sähköautojen latausta tai vastakkaiseen suuntaan virtaavaa sähköä, kun asuinrakennusten aurinkojärjestelmät lähettävät sähköä takaisin verkkoon. Esimerkiksi Havaijilla käänteinen tehovirtaus tapahtuu yli puolessa sähköasemista. Kun nämä paikalliset verkot ruuhkautuvat ja jännittyvät, verkko-operaattoreiden on löydettävä uusia tapoja hallita jännite- ja lämpöongelmia tai päivittää verkkoa tulevien ongelmien välttämiseksi. Yksi vaihtoehto suuria verkkoinvestointeja tekeville kantaverkko-operaattoreille on käyttää joustavia hajautettuja energiaresursseja, kuten asuntojen akkuja, vaikka rakenteet kompensoivat omistajille joustavuuden tarjoamista Tulevaisuudessa, jossa joustavat hajautetut energiaresurssit tukevat aktiivisemmin verkkoa, kotitalousakut voisivat olla etulyöntiasemassa muihin joustaviin hajautettuihin energiaresursseihin, kuten sähköajoneuvoihin, älykkäisiin lämpöpumppuihin ja verkkovirtaan. Kotitalouksien akut eivät vaadi kuluttajia aktiivisesti muuttamaan käyttäytymistään ja säätämään kodin mukavuutta, jos verkko vaatii tällaista muutosta kriittisinä aikoina. Akut voidaan ohjelmoida reagoimaan ja purkautumaan automaattisesti, kun taas muutokset muihin kodin hajautettuihin energialähteisiin voivat johtaa pieniin muutoksiin kodin lämpötilassa tai matkustustavoissa tai yksilöiden aikataulujen mukauttamiseen. 

Poliittisissa päätöksissä siitä, miten tuetaan akkujen käyttöä asuinalueilla, tulisi ottaa huomioon nämä laajemman sähköjärjestelmän edut yksittäisten asiakkaiden hyötyjen lisäksi. Vaikka asuntojen akut eivät nykyään välttämättä tarjoa selkeää taloudellista hyötyä yksilölle, niiden pitäisi olla olennainen osa pitkän aikavälin suunnittelua ja niillä voi olla keskeinen rooli hiilidioksidin vähentämisessä.