Η ενεργειακή επανάσταση σε ένα νέο τύπο μπαταρίας

Μπορούν οι υπερ-μπαταρίες να λύσουν το ενεργειακό; 

Πηγή: tvxs.gr

Η πρώτη στον κόσμο μονάδα ηλεκτροπαραγωγής που συνδυάζει γεννήτριες φυσικού αερίου και βιομηχανικές μπαταρίες λειτουργεί πλέον στην Καλιφόρνια. Τα τελευταία χρόνια οι εταιρείες ενέργειας προσπαθούν να αναπτύξουν την ιδέα των μπαταριών, οι οποίες θεωρητικά θα έλυναν ένα μεγάλο πρόβλημα της ηλεκτροπαραγωγής.
Ορισμένες πηγές πράσινης ενέργειας έρχονται με μια ενσωματωμένη πρόκληση: ο άνεμος και ο ήλιος δεν μπορούν να ενεργοποιηθούν και να απενεργοποιηθούν κατά βούληση. Όταν έχει ήλιο ή φυσάει, οι εγκαταστάσεις ηλιακής και αιολικής ενέργειας παράγουν περισσότερη ενέργεια από όση χρειάζεται το δίκτυο, η οποία όμως δύσκολα αποθηκεύεται για να χρησιμοποιηθεί αργότερα. Αυτό όμως σημαίνει και μεγάλη σπατάλη.
Εκεί μπαίνουν οι μπαταρίες, ο συνηθέστερος τύπος αποθήκευσης ενέργειας. Οι μπαταρίες επιλύουν αυτό το πρόβλημα επιτρέποντας στις εταιρείες κοινής ωφέλειας να συλλέγουν το πλεόνασμα ηλεκτρικής ενέργειας και να το αποθηκεύουν για περιόδους κατά τις οποίες ο ήλιος μπορεί να μην λάμπει ή ο άνεμος να μην φυσάει.
H Edison International ανακοίνωσε  ότι έχει ολοκληρωθεί η πρώτη του είδους μπαταρία αποθήκευσης τροφοδοσίας συστημάτων φυσικού αερίου στη Νότια Καλιφόρνια, που θα βοηθήσει την περιοχή να διαχειρισθεί  τις αυξανόμενες ποσότητες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και να αντιμετωπίσει πιθανές ελλείψεις.
Οι μονάδες έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργήσουν κατά τις περιόδους αιχμής της ζήτησης. Οι μπαταρίες, οι οποίες μπορούν να παρέχουν στιγμιαία ισχύ μέχρι να λειτουργήσουν οι αεριοστρόβιλοι, αναμένεται να μειώσουν τη χρήση καυσίμου και να οδηγήσει σε μειώσεις των εκπομπών τουλάχιστον 60% , δήλωσε ο Edison.
Το σύστημα, που ονομάζεται το LM6000 Hybrid Electric Gas Turbine (Hybrid EGT) περιλαμβάνει δύο μονάδες της GE οι οποίες παραδόθηκαν στη SCE στις αρχές του χρόνου και τέθηκαν σε λειτουργία το Μάρτιο. Οι μονάδες ενσωματώνουν ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας της μπαταρίας 10 MW / 4.3 MWh με τουρμπίνα κινητήρα αεριώθησης αερίου 50-MW LM6000 της GE.
Οι μονάδες κινητήρα αεριώθησης είναι ελαφρύτερες από τους συμβατικούς αεριοστρόβιλους χρησιμοποιούν ένα μίγμα αέρα και καυσίμου και λειτουργούν κατά τρόπο παρόμοιο με κινητήρες αεροσκαφών. Η καρδιά του Hybrid EGT είναι ένα σύστημα ελέγχου το οποίο συνδυάζει την μπαταρία και τον  αεριοστρόβιλο.
Η χωρητικότητα αποθήκευσης ενέργειας έχει σχεδιαστεί για να παρέχει αρκετό χρόνο ώστε ο αεριοστρόβιλος να ξεκινήσει και να φτάσει στην απόδοση ισχύος που έχει οριστεί, να κατανέμει τα φορτία όπως απαιτείται άμεσα και χωρίς καύση του καυσίμου από την αρχή.

Λύση στην ενέργεια
Οι μπαταρίες θα αλλάξουν επίσης τον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας. Οι μπαταρίες σε σπίτια, γραφεία και άλλα εμπορικά κτίρια επιτρέπουν στους πελάτες να εξοικονομούν ηλεκτρικό ρεύμα που συλλέγονται από τους ηλιακούς συλλέκτες τους και να το χρησιμοποιούν όταν οι τιμές ηλεκτρικής ενέργειας είναι υψηλότερες. Μια στις τέσσερις επιχειρήσεις με περισσότερους από 250 υπαλλήλους ήδη χρησιμοποιεί μπαταρίες, σύμφωνα με μια μελέτη της Deloitte.
Οι κανονιστικές αλλαγές που ενθαρρύνουν τους ιδιοκτήτες μπαταριών να πωλούν αποθηκευμένη ηλεκτρική ενέργεια όταν είναι σε υψηλή ζήτηση θα μπορούσαν να αυξήσουν το ενδιαφέρον για μπαταρίες, αναφέρουν οι αναλυτές.
Η μεγαλύτερη μπαταρία σε ένα Tesla, ως παράδειγμα, μπορεί να αποθηκεύσει αρκετό ηλεκτρικό ρεύμα για να τροφοδοτήσει το μέσο αμερικανικό σπίτι για περισσότερο από τρεις ημέρες.
Ίσως το μεγαλύτερο ανοιχτό ερώτημα για την αποθήκευση ενέργειας παραμένει πόσο - και πού - η αγορά θα αυξηθεί τα επόμενα χρόνια - αν οι μπαταρίες ιόντων λιθίου θα διατηρήσουν τη θέση τους ως τον κορυφαίο τρόπο αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας. Η αποθήκευση υδρογόνου, το λιωμένο αλάτι και άλλες μορφές μπαταριών προσφέρουν εναλλακτικές λύσεις που έχουν λάβει σημαντικές επενδύσεις τα τελευταία χρόνια.
Όμως, όπως τα φωτοβολταϊκά ηλιακά πάνελ τα τελευταία χρόνια, το κόστος των μπαταριών ιόντων λιθίου έχει ήδη μειωθεί τόσο πολύ ώστε η συνεχιζόμενη ανάπτυξη της αγοράς φαίνεται σχεδόν αναπόφευκτη.
Μείωση ρύπων και αερίων του θερμοκηπίου
Το σύστημα στην Καλιφόρνια, το οποίο κατασκευάστηκε από την General Electric και εγκαταστάθηκε σε δύο μονάδες της εταιρείας ηλεκτρικής ενέργειας Southern California Edison, προχωρά ένα βήμα προς αυτήν τη λύση.
Θα μειώσει τις εκπομπές ρύπων και αερίων του θερμοκηπίου κατά 60%, και ταυτόχρονα θα εξοικονομήσει εκατομμύρια λίτρα νερού στις εγκαταστάσεις ψύξης, λένε οι δύο εταιρείες.
Οι δύο μονάδες στις οποίες εγκαταστάθηκε το σύστημα ενεργοποιούνται μόνο όταν υπάρχει μεγάλη ζήτηση, αναφέρει το Reuters. Μέχρι σήμερα, χρειαζόταν χρονικό διάστημα 10 λεπτών για να πάρει μπρος το εργοστάσιο σε περίπτωση ανάγκης.
Τώρα, αυτό γίνεται σχεδόν ακαριαία χάρη στις μπαταρίες λιθίου των 10 megawatt που βασίστηκαν σε κυψέλες της Samsung. Φυσικό αέριο χρησιμοποιείται μόνο αν η αυξημένη ζήτηση παραταθεί, ενώ η μονάδα δεν χρειάζεται να καίει πλέον καύσιμα όταν παραμένει σε κατάσταση αναμονής. Η πολιτεία της Καλιφόρνια έχει θέσει ως στόχο για το 2030 να καλύπτει το 50% της ζήτησης σε ηλεκτρικό από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.