Vale, entón estiven investigando neste asunto do almacenamento de enerxía ultimamente, e sinceramente? É moito máis interesante do que esperaba. Comezou porque o meu veciño conseguiu paneis solares e queixábase de que son basicamente inútiles pola noite (duh), pero fíxome pensar en todo.almacenamento da bateríaángulo.
A física básica detrás de todo
Aquí está o - e probablemente estou simplificando demasiado, pero o almacenamento de enerxía de - non está a crear enerxía a partir do aire. É só... baralando. A primeira lei da termodinámica, non? A enerxía non se pode crear nin destruír, só se converte dunha forma a outra. Entón, cando falamos de "almacenar" enerxía, realmente estamos falando de transformala en algo que poidamos conservar un pouco.
Recordo que o meu profesor de física explicaba isto con ΔU=Q + W (onde Q é a calor transferida ao sistema e W é o traballo realizado sobre el). Daquela parecía inútil, pero agora ten sentido. O teu sistema de batería non é máxico -, é tomar enerxía eléctrica e convertela en enerxía química, ou enerxía cinética nun volante ou o que sexa. Entón, cando o necesites de novo, boom, inverte o proceso.
O almacenamento da batería é probablemente o exemplo máis común no que a xente pensa. Enerxía química sentada alí, esperando. Cando necesitas electricidade, a química cambia e sae o teu poder. Moi sinxelo, excepto cando non o é (máis sobre iso máis tarde porque a química da batería se fai estraña).
Por que isto importa máis do que pensas
Enerxía renovable - eólica, solar, correntes oceánicas, todas esas cousas. Son pouco fiables como o inferno. Quero dicir, estou a favor da enerxía verde, pero sexamos sinceros: ao sol non lle importan as túas horas punta de uso e o vento sopra cando quere. Aquí é onde o almacenamento de enerxía a gran-escala cambia completamente o xogo.
Sen almacenamento, basicamente estás tirando enerxía durante as horas de baixa-punta ou cando a produción é alta. Con almacenamento? Estás suavizando todo, facendo que estas fontes de enerxía temperamentais sexan realmente viables para a rede.
A parte do diñeiro (porque claro)
Aquí é onde se pon interesante para a xente normal. Sabes como a electricidade custa diferentes cantidades en diferentes momentos? Prezos do val fronte ao prezo máximo? Os sistemas de almacenamento permítenche xogar con ese sistema. Cargue cando a electricidade sexa barata (normalmente durante a noite) e, a continuación, use esa enerxía almacenada durante as caras horas diurnas.
Estiven investigando isto para o meu propio lugar, e o aforro de custos é... ben, aínda non son revolucionarios, pero están chegando. Os edificios comerciais xa o están facendo de forma agresiva. O meu amigo traballa nun alto-centro da cidade e, ao parecer, todo o seu edificio cobra pola noite e as costas durante as caras horas da tarde. Os contadores de feixón encántanlle.
O caso é que a tecnoloxía de almacenamento converterase nun estándar. Non só para empresas - tamén para fogares. É só cuestión de cando a economía cae por completo.
Copia de seguranza de emerxencia (pero non como o xerador do teu avó)
Aquí hai algo que realmente non tiña en conta ata que afondei: estes sistemas funcionan durante os apagóns. A diferenza dese xerador diésel que está no teu soto e que se enciende unha vez ao ano (quizais), os sistemas de almacenamento de baterías son participantes activos do teu sistema de enerxía TODO o tempo.
Durante as operacións normais, están facendo o seu arbitraxe - comprando baixo, vendendo alto, esencialmente. Pero cando a grella baixa, entran inmediatamente. Sen atraso de arranque, sen andar na escuridade buscando o interruptor do xerador. E non estás queimando combustibles fósiles só sentado alí esperando que a compañía eléctrica arranxe as súas liñas.
A miña zona tivo tres cortes de luz o ano pasado (ao parecer, a infraestrutura da rede está envellecida, quen o sabía?), e cada vez pensaba no bo que sería ter almacenamento en liña. Netflix non se ve a si mesmo, sabes?
As cousas máis grandes
O almacenamento de enerxía como concepto é crucial para toda a transición á rede intelixente. Non podes ter xeración distribuída, microredes, vehículos eléctricos que despeguen en todas partes sen almacenamento robusto. A tecnoloxía é unha pedra angular - quítaa e toda a visión destrúese.
Pero isto é o que me molesta: todo o mundo fala de almacenamento coma se fose este problema resolto. "Só engade pilas!" Si, claro. Agás que a degradación da batería é real, as cadeas de subministración de materiais son cuestionables no mellor dos casos e as perdas de eficiencia durante os ciclos de carga/descarga suman.
A eficiencia termodinámica é unha cousa no papel. Rendemento real-con variacións de temperatura, ciclos de carga-descarga, requisitos de mantemento? Aí é onde as cousas se desordenan. Vin afirmacións de 85-95 %-eficiencia de ida e volta para sistemas de iones de litio, pero son condicións de laboratorio. Pon ese sistema nun verán de Texas ou nun inverno de Minnesota e cóntame como funciona despois de cinco anos.
Aínda que realmente funciona?
Volvendo á pregunta orixinal -, si, os sistemas de almacenamento da batería funcionan. Pero o "traballo" está facendo un traballo pesado alí. Funcionan no sentido de que almacenan e liberan enerxía. Eles traballan para facer as renovables máis prácticas. Traballan para proporcionar enerxía de reserva e suavizar as flutuacións da rede.
Funcionan como unha solución completa a todos os nosos problemas enerxéticos? Nin sequera preto. Están mellorando cada ano? Absolutamente. A tecnoloxía está a mellorar, os custos baixan e as instalacións-realistas están a demostrar o concepto a gran escala.
Creo que a pregunta máis interesante non é se funcionan, senón canto de pronto funcionarán o suficientemente ben e o suficientemente baratos como para que todos teñan un. Porque a física é sólida, a enxeñaría é sólida e os incentivos económicos vanse aliñando. É só cuestión de tempo que o almacenamento de enerxía sexa tan común como ter un aquecedor de auga no soto.
Aínda que sinceramente, aínda estou pendente de apretar o gatillo da miña propia casa. O período de recuperación aínda é un pouco longo para o meu gusto, e desconfío inherentemente de calquera cousa da primeira-xeración. Quizais dentro de dous anos cando a próxima xeración saia ao mercado...