Po co budować baterie domowe?

Magazynowanie energii elektrycznej jest kluczowym elementem niemal każdej rozsądnej ścieżki prowadzącej do zerowej emisji gazów cieplarnianych netto. BloombergNEF modeluje drogę do doprowadzenia świata do zerowej emisji netto do 2050 r. przy wykorzystaniu energii słonecznej, wiatrowej i zasilania bateryjnego (rysunek 3). Wymaga to zainstalowania na całym świecie baterii o mocy 722 GW do 2030 r., w porównaniu z 36 GW na koniec 2022 r. i 2,8 TW baterii do 2050 r.

Oczekuje się, że akumulatory do użytku domowego będą miały główny udział w pojemności magazynowania potrzebnej do przeniesienia zapotrzebowania na energię elektryczną do przedziałów czasowych, w których wytwarzana jest duża ilość energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych. W gospodarstwie domowym akumulator ładuje się w ciągu dnia, gdy energia słoneczna wytwarzana jest w nadmiarze, i rozładowuje się później, gdy zapotrzebowanie jest zazwyczaj większe. Te wzorce ładowania i rozładowywania są korzystne dla klientów, którzy chcą zwiększyć własne zużycie energii słonecznej. Mogą także obniżyć rachunki konsumenckie, zakładając, że konsumenci korzystają z taryf czasowych. Korzyści płynące z tych wzorców ładowania i rozładowywania przekładają się na rynki energii poprzez spłaszczenie całkowitego obciążenia lub „krzywej kaczej”, która pojawia się przy dużej penetracji energii słonecznej (rysunek 4). Przykłady tej „kaczej krzywej” istnieją już na wielu rynkach, takich jak Hawaje i Kalifornia w USA, Australia Południowa, a nawet w słoneczny dzień w Holandii czy Hiszpanii.

Baterie do użytku domowego przynoszą także pewne istotne korzyści dla sieci lokalnych, pomagając stawić czoła wyzwaniom wynikającym z szybkiego rozwoju rozproszonych zasobów energii, takich jak pojazdy słoneczne i elektryczne (EV) do użytku domowego. Tysiące, a nawet miliony mieszkaniowych systemów fotowoltaicznych i ładowarek pojazdów elektrycznych zostaną podłączone do sieci, które nie zostały zbudowane do obsługi dużych obciążeń chwilowych, takich jak ładowanie pojazdów elektrycznych lub przepływ prądu w przeciwnym kierunku, gdy domowe systemy fotowoltaiczne będą przesyłać energię z powrotem do sieci. Na przykład na Hawajach odwrócony przepływ mocy występuje w ponad połowie podstacji. Ponieważ te lokalne sieci stają się przeciążone i obciążone, operatorzy sieci muszą znaleźć nowe sposoby radzenia sobie z problemami związanymi z napięciem i temperaturą lub modernizować sieć, aby uniknąć przyszłych. Jedną z alternatyw dla operatorów sieci dokonujących dużych inwestycji w sieć jest wykorzystanie elastycznych rozproszonych zasobów energii, takich jak baterie do gospodarstw domowych, chociaż struktury wynagradzające właścicieli za zapewnienie elastyczności. W przyszłości, w której elastyczne rozproszone zasoby energii będą odgrywać bardziej aktywną rolę we wspieraniu sieci, baterie do gospodarstw domowych mogą mieć przewagę nad innymi elastycznymi rozproszonymi źródłami energii, takimi jak pojazdy elektryczne, inteligentne pompy ciepła i termostaty podłączone do sieci. Baterie domowe nie wymagają od konsumentów aktywnej zmiany swoich zachowań i dostosowania komfortu w domu, jeśli sieć wymaga takiej zmiany w krytycznych godzinach. Baterie można zaprogramować tak, aby automatycznie reagowały i rozładowywały się, natomiast zmiany w innych rozproszonych źródłach energii w domu mogą prowadzić do niewielkich zmian w temperaturze w domu lub schematach podróżowania, bądź dostosowaniu harmonogramów poszczególnych osób. 

Decyzje polityczne dotyczące wspierania upowszechnienia baterii w gospodarstwach domowych powinny uwzględniać korzyści dla szerszego systemu elektroenergetycznego, a także korzyści dla klientów indywidualnych. Chociaż obecnie baterie do gospodarstw domowych mogą nie zapewniać obywatelom wyraźnych korzyści ekonomicznych, powinny stanowić istotny element długoterminowego planowania i mogą odegrać kluczową rolę w dekarbonizacji.