Hemlagring av energi - Home energy storage

En rendering av en typ av hembatteri.

Home energilagringsanordningar lagra el lokalt för senare konsumtion. Elektrokemiska energilagringsprodukter , även kända som " Battery Energy Storage System " (eller " BESS " i korthet), är i sina hjärtan uppladdningsbara batterier , vanligtvis baserade på litiumjon eller blysyra som styrs av dator med intelligent programvara för att hantera laddning och urladdningscykler. Företag utvecklar också mindre flödesbatteriteknik för hemmabruk. Som en lokal energilagringsteknik för hemmabruk är de mindre släktingar till batteribaserad energilagring och stöder konceptet distribuerad produktion . När de paras ihop med platsgenerering kan de praktiskt taget eliminera strömavbrott i en livsstil utanför nätet .

Driftlägen

Generering på plats

Den lagrade energin kommer vanligtvis från solcellspaneler på plats , som genereras under dagsljus, och den lagrade elen som konsumeras efter solnedgången, när den inhemska energibehovet toppar i hem som är obebodda under dagen. Små vindkraftverk är mindre vanliga men fortfarande tillgängliga för hemmabruk som ett komplement eller alternativ till solpaneler.

Elbilar som används under vardagar och behöver laddas över natten passar bra med hushållens energilagring i hem med solpaneler och låg dagsljusförbrukning. Elektriska fordonstillverkare BMW , BYD , Nissan och Tesla marknadsför egna lagringsenheter för hemmet till sina kunder. År 2019 hade sådana enheter inte följt prisreduktionen på bilbatterier.

Enheterna kan också programmeras för att utnyttja en differentiell taxa som ger lägre energipris under timmar med låg efterfrågan - sju timmar från kl. 12.30 i fallet med Storbritanniens ekonomi 7- tariff - för konsumtion när priserna är högre.

Smarta taxor, som härrör från den ökande förekomsten av smarta mätare , kommer i allt högre grad att kopplas ihop med hushållsenergilagringsenheter för att utnyttja låga lågprispriser och undvika dyrare energi vid högsta efterfrågan.

Fördelar

Att övervinna nätförluster

Överföring av elkraft från kraftverk till befolkningscentra är i sig ineffektivt på grund av överföringsförluster i elnät, särskilt inom kraftkrävande täta storstäder där kraftverk är svårare att placera. Genom att tillåta att en större andel el produceras på plats snarare än exporteras till energinätet kan hushållsenergilagringsenheter minska ineffektiviteten i nättransporten.

Stöd för energinät

Hushållsenergilagringsenheter, när de är anslutna till en server via internet , kan teoretiskt beställas för att tillhandahålla mycket kortsiktiga tjänster till energinätet: -

Minskad efterfrågestress under topptimmar - tillhandahållande av kortvarig efterfrågesvar under perioder med toppefterfrågan vilket minskar behovet av att ineffektivt stå upp för kortgenereringstillgångar som dieselgeneratorer .
Frekvenskorrigering - tillhandahållande av ultra-kortvariga korrigeringar för att hålla nätfrekvensen inom de toleranser som krävs av regulatorer (t.ex. 50 Hz eller 60 Hz +/- n%).

Minskat beroende av fossila bränslen

På grund av ovanstående effektivitet och deras förmåga att öka mängden solenergi som konsumeras på plats minskar enheterna mängden kraft som genereras med fossila bränslen , nämligen naturgas , kol , olja och diesel .

Nackdelar

Miljöpåverkan från batterier

Litiumjonbatterier, ett populärt val på grund av deras relativt höga laddningscykel och brist på minneseffekt , är svåra att återvinna .

Blybatterier är relativt lättare att återvinna och, beroende på det höga andrahandsvärde av bly , 99% av de som säljs i USA får återanvändas. De har mycket kortare livslängd än ett litiumjonbatteri med liknande kapacitet, på grund av att de har en lägre laddningscykel , vilket minskar gapet mellan miljöpåverkan. Dessutom är bly en giftig tungmetall och svavelsyran i elektrolyten har hög miljöpåverkan.

Andra livslängd för elbatterier

För att kompensera för miljöpåverkan av batterier förlänger vissa tillverkare livslängden för använda batterier som tas från elfordon vid den punkt där cellerna inte tillräckligt håller laddning. Även om det anses vara slutet för elektriska fordon, fungerar batterierna tillfredsställande i hushållens energilagringsenheter. Tillverkare som stöder detta inkluderar Nissan, BMW och Powervault.

Saltvattenbatterier

Hushållens energilagringsenheter kan paras ihop med saltvattenbatterier , som har en lägre miljöpåverkan på grund av deras brist på giftig tungmetall och enkel återvinningsbarhet .

Tyvärr produceras saltvattenbatterier inte längre på kommersiell nivå efter Aquion Energys konkurs .

Alternativ eller komplement

Pico hydro

Med hjälp av ett pumplagringssystem av cisterner för energilagring och små generatorer kan pico-hydrogenerering också vara effektiv för "slutna slingor" för hemgenereringssystem.

En lagringsvärmare eller värmebank (Australien) är en elektrisk värmare som lagrar termisk energi på kvällen eller på natten när el är tillgängligt till lägre kostnad och släpper ut värmen under dagen efter behov.

Akkumulatorer , som en varmvattentank , är en annan typ av förvaringsvärmare men lagrar specifikt varmvatten för senare användning.

Languages

In other projects