ทำไมต้องสร้างแบตเตอรี่ที่อยู่อาศัย?

การเก็บกักไฟฟ้าเป็นองค์ประกอบสำคัญของเกือบทุกแนวทางที่เหมาะสมในการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ BloombergNEF จำลองแนวทางในการนำโลกไปสู่การปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ภายในปี 2593 โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม และแบตเตอรี่สำรอง (รูปที่ 3) โดยกำหนดให้ต้องติดตั้งแบตเตอรี่ 722GW ทั่วโลกภายในปี 2573 เพิ่มขึ้นจาก 36GW ณ สิ้นปี 2565 และ 2.8TW ภายในปี 2593

แบตเตอรี่สำหรับที่อยู่อาศัยคาดว่าจะมีส่วนสำคัญต่อความจุในการจัดเก็บที่จำเป็นในการเปลี่ยนความต้องการไฟฟ้าไปสู่ช่วงเวลาของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานทดแทนในระดับสูง ในระดับครัวเรือน แบตเตอรี่จะชาร์จในเวลากลางวันเมื่อมีการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์มากเกินไป และจะคายประจุในภายหลังเมื่อมีความต้องการเพิ่มขึ้น รูปแบบการชาร์จและการคายประจุเหล่านี้เป็นประโยชน์ต่อลูกค้าที่ต้องการเพิ่มการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยตนเอง พวกเขายังสามารถลดค่าใช้จ่ายของผู้บริโภคได้ โดยสมมติว่าผู้บริโภคเก็บภาษีตามเวลาที่ใช้งาน ประโยชน์ของรูปแบบประจุและคายประจุเหล่านี้แปลไปสู่ตลาดพลังงานโดยการลดภาระโดยรวมหรือ 'เส้นโค้งเป็ด' ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อแสงอาทิตย์ทะลุผ่านสูง (รูปที่ 4) ตัวอย่างของ 'เส้นโค้งเป็ด' นี้มีอยู่แล้วในหลายตลาด เช่น ฮาวายและแคลิฟอร์เนียในสหรัฐอเมริกา เซาท์ออสเตรเลีย และแม้แต่ในวันที่อากาศแจ่มใสในเนเธอร์แลนด์หรือสเปน

แบตเตอรี่สำหรับที่อยู่อาศัยยังมีประโยชน์ที่สำคัญบางประการสำหรับกริดในท้องถิ่น ซึ่งช่วยแก้ไขปัญหาท้าทายที่เกิดจากการเติบโตอย่างรวดเร็วของแหล่งพลังงานแบบกระจาย เช่น พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับที่อยู่อาศัย และยานพาหนะไฟฟ้า (EV) ระบบพลังงานแสงอาทิตย์และเครื่องชาร์จ EV สำหรับที่อยู่อาศัยหลายพันหรือหลายล้านเครื่องจะเชื่อมต่อกับโครงข่ายที่ไม่ได้สร้างขึ้นเพื่อรองรับโหลดที่มีปริมาณสูงในทันที เช่น การชาร์จ EV หรือไฟฟ้าที่ไหลไปในทิศทางตรงกันข้ามเมื่อระบบพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับที่อยู่อาศัยส่งพลังงานกลับไปที่กริด ตัวอย่างเช่นในฮาวาย การไหลของพลังงานย้อนกลับเกิดขึ้นในสถานีย่อยมากกว่าครึ่งหนึ่ง เนื่องจากกริดในท้องถิ่นเหล่านี้คับคั่งและตึงเครียด ผู้ปฏิบัติงานโครงข่ายจำเป็นต้องค้นหาวิธีใหม่ในการจัดการปัญหาแรงดันไฟฟ้าและความร้อน หรืออัพเกรดกริดเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาในอนาคต ทางเลือกหนึ่งสำหรับผู้ดำเนินการโครงข่ายที่ลงทุนจำนวนมากในระบบโครงข่ายไฟฟ้าคือการใช้แหล่งพลังงานแบบกระจายที่ยืดหยุ่น เช่น แบตเตอรี่สำหรับที่อยู่อาศัย แม้ว่าโครงสร้างสำหรับการชดเชยเจ้าของเพื่อให้เกิดความยืดหยุ่น ในอนาคตที่แหล่งพลังงานแบบกระจายแบบยืดหยุ่นจะมีบทบาทเชิงแข็งขันมากขึ้นในการสนับสนุนโครงข่ายไฟฟ้า แบตเตอรี่สำหรับที่อยู่อาศัยอาจมีข้อได้เปรียบเหนือแหล่งพลังงานแบบกระจายแบบยืดหยุ่นอื่นๆ เช่น ยานพาหนะไฟฟ้า ปั๊มความร้อนอัจฉริยะ และเทอร์โมสตัทที่เชื่อมต่อกับโครงข่าย แบตเตอรี่สำหรับที่อยู่อาศัยไม่จำเป็นต้องให้ผู้บริโภคเปลี่ยนพฤติกรรมของตนและปรับความสะดวกสบายในบ้านหากระบบไฟฟ้าจำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาวิกฤติ สามารถตั้งโปรแกรมแบตเตอรี่ให้ตอบสนองและคายประจุได้โดยอัตโนมัติ ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงแหล่งพลังงานแบบกระจายอื่นๆ ในบ้านอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในอุณหภูมิภายในบ้านหรือรูปแบบการเดินทาง หรือการปรับเปลี่ยนตารางเวลาของแต่ละคน 

การตัดสินใจเชิงนโยบายเกี่ยวกับวิธีการสนับสนุนการใช้แบตเตอรี่ที่อยู่อาศัยควรคำนึงถึงประโยชน์เหล่านี้ต่อระบบไฟฟ้าที่กว้างขึ้น นอกเหนือจากประโยชน์ต่อลูกค้าแต่ละราย แม้ว่าแบตเตอรี่สำหรับที่อยู่อาศัยในปัจจุบันอาจไม่ได้ให้ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่ชัดเจนแก่แต่ละบุคคล แต่แบตเตอรี่ควรเป็นส่วนสำคัญของการวางแผนระยะยาวและสามารถมีบทบาทสำคัญในการลดการปล่อยคาร์บอนได้