Po co budować baterie mieszkalne?

Magazynowanie energii elektrycznej jest kluczowym elementem prawie dowolnej rozsądnej ścieżki do emisji gazów cieplarnianych netto-zero. Bloombergnef modeluje ścieżkę, aby zabrać świat do emisji netto-zero do 2050 r., Korzystając z kopii zapasowej słonecznej, wiatru i baterii (ryc. 3). Wymaga to zainstalowania 722 GW akumulatorów na całym świecie do 2030 r., W porównaniu z 36 GW na koniec 2022 r. I 2,8 tys. Baterii do 2050 r.

Oczekuje się, że akumulatory mieszkalne będą głównym czynnikiem przyczyniającym się do pojemności magazynowej potrzebnej do przeniesienia zapotrzebowania na energię elektryczną na przedziały czasowe o wysokim wytwarzaniu energii elektrycznej odnawialnej. Na poziomie gospodarstwa domowego ładuje się akumulator w ciągu dnia, gdy energia słoneczna jest generowana w nadmiarze, a zrzuty później, gdy zwykle występuje wyższe zapotrzebowanie. Te wzorce ładowania i rozładowania przynoszą korzyści klientom, którzy chcą zwiększyć swoje samokontenterowanie słoneczne. Mogą również obniżyć rachunki konsumenckie, zakładając, że konsumenci są taryfami w czasie użytkowania. Korzyści z tych wzorców ładunku i rozładowania przekładają się na rynki energii poprzez spłaszczenie całkowitego obciążenia lub „krzywej kaczki”, która pojawia się przy wysokich penetracjach słonecznych (ryc. 4). Przykłady tej „krzywej kaczki” istnieją już na wielu rynkach, takich jak Hawaje i Kalifornia w USA, Australii Południowej, a nawet w słoneczny dzień w Holandii lub Hiszpanii.

Baterie mieszkalne mają również pewne ważne korzyści dla lokalnych sieci, pomagając rozwiązywać wyzwania związane z szybkim wzrostem rozproszonych zasobów energetycznych, takich jak mieszkalne pojazdy słoneczne i elektryczne (EVS). Tysiące, a nawet miliony mieszkalnych układów słonecznych i ładowarek EV połączą się z siatkami, które nie zostały zbudowane w celu obsługi wysokich chwilowych obciążeń, takich jak ładowanie EV lub elektryczność płynący w przeciwnym kierunku, gdy mieszkalne układy słoneczne wysyłają zasilanie z powrotem do siatki. Na przykład na Hawajach odwrotny przepływ mocy występuje w ponad połowie podstacji. Gdy te lokalne siatki stają się zatłoczone i napięte, operatorzy sieci muszą znaleźć nowe sposoby zarządzania problemami napięciowymi i termicznymi lub zaktualizowania siatki, aby uniknąć przyszłych. Jedną z alternatywnych dla operatorów sieciowych dokonujących dużych inwestycji w siatkę jest wykorzystanie elastycznych rozproszonych zasobów energetycznych, takich jak akumulatory mieszkalne, chociaż struktury dla kompensacji właścicieli zapewniania elastyczności w przyszłości, w których elastyczne rozproszone zasoby energetyczne odgrywają bardziej aktywną rolę we wspieraniu siatki, akumulatory mieszkalne mogą mieć przewagę nad innymi elastycznymi rozproszonymi zasobami energetycznymi, takimi jak pojazdy elektryczne, inteligentne pompki cieplne i siatkę. Akumulatory mieszkalne nie wymagają od konsumentów aktywnej zmiany zachowania i dostosowania komfortu w domu, jeśli siatka wymaga takiej zmiany w godzinach krytycznych. Baterie mogą być zaprogramowane w celu automatycznego reagowania i rozładowania, podczas gdy zmiany w innych rozproszonych zasobach energetycznych w domu mogą prowadzić do niewielkich zmian temperatury domowej lub wzorców podróży lub dostosowania harmonogramów osób. 

Decyzje polityczne dotyczące wsparcia pobierania baterii mieszkalnych powinny rozważyć te korzyści dla szerszego systemu zasilania oprócz korzyści dla indywidualnych klientów. Mimo że dzisiejsze baterie mieszkalne mogą nie przynieść wyraźnej korzyści ekonomicznej jednostce, powinny być istotną częścią długoterminowego planowania i mogą odgrywać kluczową rolę w dekarbonizacji.