Зачем строить жилые батареи?

Хранение электроэнергии является ключевым компонентом практически любого разумного пути к нулевым выбросам парниковых газов. BloombergNEF моделирует путь, который приведет мир к нулевым выбросам к 2050 году с использованием солнечной, ветровой и аккумуляторной энергии (рис. 3). Для этого необходимо установить 722 ГВт батарей по всему миру к 2030 году по сравнению с 36 ГВт в конце 2022 года и 2,8 ТВт батарей к 2050 году.

Ожидается, что бытовые аккумуляторы внесут основной вклад в емкость хранения, необходимую для смещения спроса на электроэнергию во временные интервалы производства электроэнергии из возобновляемых источников. На бытовом уровне батарея заряжается в дневное время, когда солнечная энергия вырабатывается в избытке, и разряжается позже, когда спрос обычно выше. Эти схемы зарядки и разрядки приносят пользу клиентам, которые хотят увеличить собственное потребление солнечной энергии. Они также могут снизить счета потребителей, предполагая, что потребители используют тарифы по времени использования. Преимущества этих моделей заряда и разряда отражаются на рынках электроэнергии за счет выравнивания общей нагрузки или «утиной кривой», которая возникает при высоком проникновении солнечной энергии (рис. 4). Примеры этой «утиной кривой» уже существуют на многих рынках, таких как Гавайи и Калифорния в США, Южная Австралия и даже в солнечный день в Нидерландах или Испании.

Бытовые батареи также имеют некоторые важные преимущества для местных сетей, помогая решать проблемы, связанные с быстрым ростом распределенных энергетических ресурсов, таких как бытовые солнечные батареи и электромобили (EV). Тысячи или даже миллионы бытовых солнечных систем и зарядных устройств для электромобилей будут подключаться к сетям, которые не предназначены для поддержки высоких мгновенных нагрузок, таких как зарядка электромобилей или электричество, текущее в противоположном направлении, когда бытовые солнечные системы отправляют энергию обратно в сеть. Например, на Гавайях обратный поток мощности наблюдается более чем на половине подстанций. Поскольку эти местные сети становятся перегруженными и напряженными, операторам сетей необходимо найти новые способы решения проблем с напряжением и температурой или модернизировать сеть, чтобы избежать таких проблем в будущем. Одной из альтернатив для операторов сетей, делающих крупные инвестиции в сеть, является использование гибких распределенных энергетических ресурсов, таких как бытовые батареи, хотя структуры компенсации владельцам за обеспечение гибкости. В будущем, когда гибкие распределенные энергетические ресурсы будут играть более активную роль в поддержке сети, бытовые батареи могли бы иметь преимущество перед другими гибкими распределенными энергетическими ресурсами, такими как электромобили, интеллектуальные тепловые насосы и подключенные к сети термостаты. Бытовые батареи не требуют от потребителей активного изменения своего поведения и настройки комфорта в доме, если сеть требует такого изменения в критические часы. Батареи можно запрограммировать на автоматическое реагирование и разрядку, в то время как изменения в других распределенных энергетических ресурсах в доме могут привести к незначительным изменениям в температуре дома или схемах поездок, а также к корректировкам графиков людей. 

Политические решения о том, как поддержать внедрение аккумуляторов в жилых домах, должны учитывать эти преимущества для всей энергосистемы в дополнение к преимуществам для отдельных потребителей. Несмотря на то, что сегодня бытовые батареи не могут принести очевидную экономическую выгоду человеку, они должны быть важной частью долгосрочного планирования и могут сыграть ключевую роль в декарбонизации.