Siden man begyndte at bruge vedvarende energi, har en af de store udfordringer været lagringen af den producerede energi. Vedvarende energier, såsom sol eller vind, er i stand til at generere betydelige mængder elektricitet, men deres intermitterende og afhængighed af naturlige forhold rejser problemet med, hvordan man kan bevare denne energi til senere brug. I dag udvikler videnskaben løbende nye teknologier, der muliggør stadig mere effektive lagringssystemer, hvilket bidrager til den eksponentielle vækst af disse rene energikilder.
Når vi bevæger os mod en mere bæredygtig verden, er det vigtigt at forstå, hvordan lagring af vedvarende energi fungerer. I denne artikel vil vi opdele typer, årsager og fordele forbundet med energilagringsteknologier.
Hvad er lagringssystemer?
Energilagringssystemer er teknologiske midler designet til at spare energi i sin producerede form eller konvertere den til en anden form, så den er tilgængelig, når det er nødvendigt. Et almindeligt eksempel i vores dagligdag er cellebatterier, som lagrer kemisk energi til senere brug som elektrisk energi.
Hovedformålet med disse systemer er at sikre, at energi ikke spildes, og dermed forbedre energieffektiviteten. De er livsvigtige for både forbrugere og elselskaber da der med dem er sikret en stabil energiforsyning af høj kvalitet, uanset udsving i produktionen, især i tilfælde af vedvarende energi. Fra produktionsanlæg til husholdningsbrug er energilagring ved at blive en grundlæggende søjle for at sikre tilgængeligheden af ren og konstant energi til enhver tid.
Energilagring hjælper også med at reducere energiefterspørgslen i spidsbelastningsperioder, og balancerer elforsyning og efterspørgsel mere effektivt.
Typer af lagersystemer
Afhængigt af din lagerkapacitet og applikation findes der forskellige typer lagersystemer. Blandt dem fremhæver vi følgende:
- Storskala opbevaring: Det bruges i anlæg, hvor den elektriske produktionskapacitet måles i gigawatt (GW). Et typisk eksempel er vandkraftværker, hvor vandenergi lagres og frigives efter behov, hvilket driver strømmen af vand til at generere elektricitet. Denne type lagring bruges også i generations- og ekstra backup-systemer.
- Opbevaring i elektriske netværk: Det er her, megawatt (MW) skalalagring kommer ind, ideel til at absorbere produktionsspidser og kompensere for uregelmæssigheden af vedvarende energi. De består af batterier i stor skala (såsom lithium-ion), svinghjul og superledere. Netlagring er afgørende i sol- og vindenergi, hvor produktionen svinger med atmosfæriske forhold.
- Slutforbrugeropbevaring: Refererer til mindre systemer med kilowatt (kW) kapacitet. Hjemmebrugere kan bruge batterier til at lagre energi, såsom i elektriske køretøjer, elektroniske enheder eller solcelleanlæg, der gør det muligt at lagre energi til brug om natten eller på overskyede dage. Et meget tydeligt eksempel er de batterier, der bruges i boliger med solpaneler.
Grunde til at lagre energi
Energilagring er afgørende i ethvert system, der søger at optimere brugen af vedvarende energi. Nogle af hovedårsagerne til, at det er nødvendigt at lagre energi er:
- Forbedrer garantien og kvaliteten af elforsyningen. At have lagret energi giver forbrugerne mulighed for at bruge den i perioder med høj efterspørgsel uden at være direkte afhængig af elnettet.
- Øger konkurrenceevnen for vedvarende energi på markedet. Kan gemme ubegrænset, ren og næsten gratis energi giver en vigtig fordel i forhold til ikke-vedvarende kilder, og tillader det til enhver tid.
- Faciliterer udviklingen af smarte elektriske netværk, som f.eks Smart Grid. Disse netværk giver forbrugerne mulighed for ikke kun at bruge energi, men også at producere den og sende overskydende tilbage til nettet i tilfælde af overskud.
Efterspørgsel og opbevaring
Energilagring bliver især vigtig, fordi produktionen af elektricitet og dens forbrug ikke altid sker samtidig. Vedvarende energi, såsom sol og vind, afhænger af naturlige kilder, der ikke altid er konstante eller forudsigelige. For eksempel producerer solpaneler kun elektricitet i løbet af dagen., hvilket kunne give problemer ved natbrug, hvis der ikke var et tilstrækkeligt opbevaringssystem.
Et andet eksempel er vindenergi. Selv i områder, hvor vinden blæser regelmæssigt, kan dens intensitet variere. Oplagring kan derfor kompensere for den manglende produktion i tider med lav vind og garantere uafbrudt forsyning.
Således lagersystemer er blevet afgørende allierede at balancere energiudbud og -efterspørgsel, hvilket muliggør fortsat brug af vedvarende energi.
Fordele og fremskridt inden for lagersystemer
Selvom energilagring ikke er en ny teknologi (blysyrebatterier og andre systemer har eksisteret i mere end 100 år), har de seneste fremskridt inden for videnskab og teknologi i høj grad forbedret dens effektivitet og fortsætter med at transformere energisektoren. Teknologier, der tidligere præsenterede omkostnings- og effektivitetsproblemer, øges i alsidighed og reducerer deres omkostninger, hvilket gør dem mere tilgængelige.
lithium-ion batteri Det er i øjeblikket en af de mest lovende lagringsteknologier. Dens høje effektivitet, lave vægt og store kapacitet gør den til en favorit til både vedvarende energi og elektriske køretøjer. Prissætningen heraf er dog fortsat en udfordring, men stordriftsfordele forventes at reducere dette i de kommende år.
Teknologier som vanadium flow redox-batterier, der giver fordele med hensyn til sikkerhed og genanvendelighed, og hydrauliske pumpesystemer, som kan lagre energi i form af vand, vinder også relevans. I disse tilfælde lagres vand i højhøjde reservoirer og frigives derefter for at generere elektricitet, når det er nødvendigt.
Et andet fremvoksende system er energilagring igennem smeltede rum, brugt i solvarmeanlæg, som gør det muligt at lagre termisk energi for at omdanne den til elektricitet i tider med lav solproduktion.
Fremtiden for energilagring
Energilagringsstrategien godkendt i 2022 i Spanien forudser, at der i 2030 vil være en lagerkapacitet på 20 GW tilgængelig og op til 30 GW i 2050. Denne plan søger at fremme energiomstillingen og mindske afhængigheden af fossile brændstoffer og fremme mere effektiv udnyttelse af vedvarende energi.
Udvikling og forbedring af lagersystemer vil fortsat være nøglen til at sikre en stabil og bæredygtig elforsyning. Teknologier såsom grøn brint, også kendt som fremtidens brændstof, tillader store mængder energi at blive lagret i lange perioder, hvilket er en begrænsning af nuværende lithium-batterier.
Energilagringsmarkederne udvikler sig hurtigt og forventes at spille en afgørende rolle i dekarbonisering af net og overgangen til et renere, sikrere elsystem.
Energilagring garanterer ikke kun forsyningssikkerheden, men fremmer også skabelsen af nye forretningsmodeller og muligheder for både energiproducenter og forbrugere.
Kort sagt er energilagringssystemer nøglen til, at vedvarende energi kan nå deres maksimale potentiale, hvilket giver fleksibilitet og stabilitet til det elektriske system. Takket være disse fremskridt kommer vi tættere på en renere og mere bæredygtig fremtid.