Tehnologija baterija se jako razvila od doba kada su naši djedovi dodavali vodu u olovne akumulatore. Prije samo jednog desetljeća je ideja baterija koje bi "ispeglale tok energije" između električne energije proizvedene iz vjetroelektrana i solarnih elektrana sa elektroenergetskom mrežom bila nezamisliva.

Sada se baterije već koriste za regulaciju i spremanje varijabilne proizvodnje električne energije iz vjetroelektrana i solarnih elektrana na projektima u cijelom svijetu. Baterije se također sve više koriste i za projekte koji nisu spojeni na elektroenergetsku mrežu, pri čemu se u Europi i Sjevernoj Americi takvi projekti koriste ukoliko netko želi biti neovisan od elektroenergetske mreže, dok se u zemljama u razvoju koriste tamo gdje uopće nije dostupna elektroenergetska mreža.

Tržište spremanja energije kroz pametne elektroenergetske mreže bi prema nekim procjenama do 2020. godine moglo vrijediti više od 400 milijardi dolara. Recimo, samo Kalifornija u SAD-u želi imati 1,3 GW mogućnosti spremanja energije do 2020. Slične ciljeve imaju i kanadski Ontario, New Jersey i New York, a baterije su glavni cilj za ostvarivanje toga cilja, te mogu pomoći pokriti potrebe mreže u svakom trenutku.

U svom najjednostavnijem obliku baterije pretvaraju električnu energiju u kemijsku energiju, te je spremaju. U običnoj automobilskoj bateriji su ploče na bazi olova uronjene u elektrolitičku mješavinu vode i sumporne kiseline. Ova mješavina oslobađa elektrone koji tokom kroz električne vodiče proizvode električnu energiju. Kada se pune, kemikalije unutar baterije prelaze iz stanja niske energije u stanje visoke energije. Pri pražnjenju baterije proces ide u suprotnom smjeru.

Prema mišljenju stručnjaka spremanje energije bi varijabilnu proizvodnju iz obnovljivih izvora energije moglo učiniti vrijednijom jer bi se ta energija konačno mogla koristiti kada je to potrebno. Procjenjuje se da bi 100 MW vjetroelektrana moralo imati baterijski sustav snage 10 do 50 MW, te bi u projekt spremanja energije bilo potrebno uložiti do 50 milijuna dolara. Takav sustav bi se amortizirao tokom 5 do 7 godina nakon izgradnje.

Solarna energija je također podložna utjecaju vremena, pri čemu i oblaci smanjuju proizvodnju za do 30%. Baterije za solarne sustave bi za efikasan rad morale imati inverter u dva smjera koji prebacuju istosmjernu električnu energiju u izmjeničnu u kućanstvu ili obrnuto kada se pune. Industrijski inverteri osim punjenja baterije upravljaju naponom i prebacivanjem pri tranziciji električne energije iz vjetroelektrane ili solarne elektrane na elektroenregetsku mrežu. Time se regulira električna energija koja dolazi iz obnovljivih izvora u elektroenergetsku mrežu.

Sada "peglanje" mreže obavljaju konvencionalne fosilne elektrane ili hidroelektrane, ali same baterije to rade brže i efikasnije, jer mogu odmah dati i primati punu snagu. U Novom Meksiku, SAD-u je tako na solarnu elektranu snage 500 kW postavljen Ecoultov Ultrabattery sustav spremanja energije koji upravlja izlaznom snagom solarne elektrane, pošto se inače događalo da se njoj snaga mijenja za čak 130 kW tokom jedne sekunde, a ovako postoji međuspremnik energije. Ecoult zanimaju i sustavi koji nisu na elektroenergetskoj mreži jer mogu zamijeniti dizel generatore koji su izuzetno skupi i neefikasni.

Japanski NEC Corporation je pak kupio tvrtku A123 koja se bavi energetskim rješenjima. NEC vjeruje da bi time mogao postati svjetski predvodnik u isporuci velikih litij-ionskih sustava spremanja pomoću A123-ovih litij-ionskih ćelija. NEC je nedavno isporučio 500 kW i 2 MW sustav u Kini.

SMA Solar Technology AG iz Europe je partner za veliki baterijski sustav u Aachenu, Njemačkoj. Radi se o sutavu snage 5 MW, a koristi litij-ionske baterije za dugoročnu potražnju veću od nekoliko sati i olovne baterije ako se prazni tokom vremena kraćeg od jednog sata.

U Sjedinjenim Američkim Državama ViZn Energy koristi cink redoks baterije koje bi trebale imati životni vijek duži od dvadeset godina, te bi mogle raditi za velike elektrane snage od više stotina MW. Oni trenutačno nude svoju opremu u Sjevernoj Americi, Europi i Africi.

Takve baterije spojene na elektroenergetsku mrežu imaju mogućnost pražnjenja vrlo velikih količina snage u nekoliko milisekundi kada dođe do pada proizvodnje iz vjetroelektrana ili solarnih elektrana. One su projektirane za više tisuća punjenja i pražnjenja na 50% i manje kapaciteta do pune snage. U te baterije se ponekad mora ubaciti destilirana voda nakon više ciklusa punjenja i pražnjenja. Isto tako sustav mora biti dobro ventiliran.

Na tržištu postoje i VRLA (olovne baterije regulirane ventilom) koje su razvijene krajem 1960-ih, a koje ne koriste vodu, ali im je također potrebna dobra ventilacija. One su skuplje, ali su korisne na udaljenim lokacijama gdje nema mogućnosti konstantnog održavanja.

Tvrtka Trojan Battery iz Santa Fea u SAD-u proizvodi mnogo baterija za ruralna kućanstva u regijama gdje često dolazi do ispada elektroenergetske mreže. Takav je slučaj recimo u Dominikanskoj Republici, Pakistanu i Afganistanu, te Ekvadoru gdje su nedavno isporučili bateirje za 40 kućanstava na otoku Bella Vista. Instalacija je uključivala 150-300 kW fotonaponske sustave kao dio ruralne incijative njihove vlade. Prema njima je SAD u potpunosti neiskorišteno tržište gdje se jedino prodaju sustavi ljudima koji žele prestati koristiti elektroenergetsku mrežu zbog visokih troškova.

Uobičajeni sustav za kućanstvo koje troši 1.000 kWh bi trebao bateriju ukupnog kapaciteta od 2.000 amper sati, jer je cilj da ona nikada ne dođe ispod kapaciteta od 50%. Njihova masa je onda oko 60 kilograma, te se mogu smjesitit u neko dobro ventilirano spremište. Cijena tih baterija je pet do deset tisuća dolara, a mogu se otplatiti za 5 do 7 godina. Sustav bi imao osam 6 V baterija. Postoje i slučajevi da ljudi kupuju baterije umjesto dizel generatora za slučajeve nestanka električne energije.

Za sada je prerano za predvidjeti da li spremanje energije može prijeći iz svog trenutačnog statusa u važan dio elektroenergetskog sustava u pogledu spremanja obnovljivih izvora energije. Jedino je prilično sigurno da će spremanje energije kroz baterije nastaviti svoj razvoj na lokacijama bez elektroenergetske mreže ili za stanovnike Europe i Sjeverne Amerike koji žele biti neovisni od mreže.

Kratkoročno gledano bi najdinamičniji rast trebao biti u zemljama u razvoju gdje lokalne elektroprivrede traže inovativne načine kako bi što brže elektrificirale svoje stanovništvo.

Izvor: www.renewableenergyworld.com