Hogyan járul hozzá a fotovoltaikus akkumulátorok tárolása a szén-dioxid-kibocsátás csökkentéséhez?

Hé mindenki, beszéljünk valamiről, ami mostanában sokat járt a fejemben – a szén-dioxid-kibocsátás csökkentéséről, és arról, hogy a napelemes akkumulátorok tárolása valójában az egyik leginkább alulértékelt változás. Napelemes akkumulátor-tároló beszállítóként minden nap foglalkozom ezzel a technológiával, és azért vagyok itt, hogy egyszerű angol nyelven lebontsam, zsargon nélkül, csak beszéljek arról, hogy ez a cucc ténylegesen megmozgatja a szénlábnyomunk csökkentését.

Először is tisztázzunk egy dolgot: a nap- és szélenergia csodálatos, de van egy nagy fogásuk – csak akkor termelnek energiát, ha süt a nap vagy fúj a szél. Ez azt jelenti, hogy legtöbbször, amikor a legnagyobb szükségünk van energiára (például amikor mindenki hazajön a munkából, vacsorát főz és bekapcsolja a váltakozó áramot), előfordulhat, hogy ezek a megújulók nem termelnek ki annyi energiát, amennyire szükségünk van. Jelenleg sok hálózat fosszilis tüzelőanyaggal működő erőművekre támaszkodik, hogy kitöltse ezt a hiányt – különösen a földgáz és a szén esetében –, mivel gyorsan bekapcsolhatnak. De ha hozzáadunk egy jó PV-akkumulátor-tároló rendszert, az egész problémát megoldjuk.

Várj, hadd konkretizáljam. Gondoljon egy házra, amelynek tetején napelemek vannak. Egy napsütéses szombaton ezek a panelek jóval több áramot termelnek, mint amennyit a ház felhasznál – mondjuk 10 kWh-t, de a háznak csak 4 kWh-ra van szüksége. Régen ez a plusz 6 kWh csak visszakerült a hálózatba, és a háztulajdonos kaphat egy kis jóváírást (ha szerencséje van), de ez alapvetően elpazarolt potenciál. Most, a szilárd napelemes Pv energiatároló rendszerrel az extra energia akkumulátorokban tárolódik, ahelyett, hogy kidobná. Aztán, amikor este 7 órakor lemegy a nap, és a család 8 kWh-t használ, beindul a tárolt napenergia – nem kell begyújtani egy gázüzemet csak a hűtőszekrény, a lámpák és a TV áramellátásához. Ez a szén-dioxid-kibocsátás közvetlen csökkentése, mivel a fosszilis tüzelőanyaggal előállított energiát tiszta, napenergiával helyettesítjük, amelyet korábban megtakarítottunk.

Meg kell említenem, nem csak lakóházakról van szó. A kereskedelmi épületek – például élelmiszerboltok, irodaparkok, sőt gyárak – rengeteg energiát használnak fel csúcsidőben. Egy nagy dobozos bolt 500 kWh-t fogyaszthat délután 5 és 20 óra között, és ha ennek nagy részét tárolt napenergiával tudják ellátni, az sokkal kevésbé függ a csúcserőművektől. A csúcserőművek a legrosszabb szén-dioxid-kibocsátásúak, mivel általában régiek, nem hatékonyak, és sokkal több fosszilis tüzelőanyagot égetnek el kWh-nként, mint az alapterhelésű erőművek. Tehát minden alkalommal, amikor egy napelemes akkumulátortároló rendszer csökkenti a csúcsigényt, csökkentjük a csúcserőművek többletkibocsátását. Ez óriási győzelem a bolygó számára.

Egy másik nagy: a hálózat stabilitása és több megújuló integrálása. Jelenleg a hálózat csak annyi nap- és szélenergiát képes kezelni, mielőtt problémákba ütközne. Ha túl sokan helyeznek el napelemet a tetőn, a hálózat túlterhelheti a túl sok energiát napközben, majd éjszaka hézagok keletkezhetnek. Az akkumulátorok ezt kisimítják. Töltenek, ha túl sok a megújuló energia, kisütnek, ha nincs, így sokkal több nap- és szélenergiát adhatunk a hálózathoz anélkül, hogy megszakadna. És mivel ezek a megújulók nulla kibocsátásúak, több belőlük a hálózaton kevesebb szenet és gázt éget el. Láttam ezt valós projekteknél – tavaly dolgoztunk együtt egy közműcéggel, amelyik hozzáadta a PV- és akkumulátorrendszereinket, és stabilitási problémák nélkül 30%-kal több napenergiát tudtak hozzáadni a hálózatukhoz. Az eredmény? A villamosenergia-termelésből származó szén-dioxid-kibocsátásuk mindössze 12 hónap alatt 18%-kal csökkent. Ezt nem én találtam ki – megosztották velünk ezeket az adatokat, és ez lenyűgözött.

Várj, beszéljünk egy pillanatra az akkumulátortechnológiáról, mert sokan kérdezik: „Nem károsak az akkumulátorok a környezetre?” Nézze, minden technológiának van hatása, de ha összehasonlítjuk az alternatívával – fosszilis tüzelőanyagok elégetésével 20 vagy 30 éven keresztül –, az akkumulátorok sokkal előrébb járnak. Végezzünk egy gyors, hozzávetőleges számítást: egy tipikus lítium-ion napelem (ugyanaz, mint a napelemes szoláris rendszerhez használt akkumulátortárolóban) körülbelül 10-15 éves élettartammal rendelkezik, és ez idő alatt több ezer kWh napenergiát képes tárolni és lemeríteni, helyettesítve a gázból származó kWh-t. A tanulmányok azt mutatják, hogy a napelemek élettartama során körülbelül 70-90%-kal csökkentik a szén-dioxid-kibocsátást, összehasonlítva a fosszilis tüzelőanyagokból származó hálózati energiával. És igen, egyre jobbak vagyunk az akkumulátorok újrahasznosításában is – a legtöbb lítium-ion akkumulátor most 95%-ban újrahasznosítható, így az élettartam végére gyakorolt ​​hatás sokkal kisebb, mint korábban.

Ne feledkezzünk meg a hálózaton kívüli és távoli területekről sem. A világon sok helyen nem férnek hozzá megbízható áramhoz, és jelenleg dízelgenerátorokat használnak otthonaik és vállalkozásaik áramellátására. Ezek a generátorok rendkívül hatástalanok és tonna szén-dioxidot bocsátanak ki. De ha ezeken a területeken napelemes napelemes elemmel párosított napelemeket helyez el, ezek teljes mértékben helyettesíthetik a dízelt. Tavaly Kenyában dolgoztam egy projekten – egy kis faluban telepítettük a rendszerünket, és naponta 50 liter gázolajat égettek el. Most napelemes tárolóval működnek, és az elektromos áramból származó szén-dioxid-kibocsátásuk 100%-kal csökkent (nincs többé dízel), energiaszámláik pedig 80%-kal csökkentek. Ez nem csak a bolygónak jó, hanem megváltoztatja az életüket azoknak az embereknek, akik évek óta drága, piszkos energiával küzdenek.

Tudom, hogy egyesek szkeptikusak a költségekkel kapcsolatban. Néhány évvel ezelőtt a napelemek nagyon drágák voltak, de az árak őrülten estek az elmúlt évtizedben – valójában több mint 80%-kal 2010 óta. És ha beleszámítjuk a villanyszámlák megtakarítását, valamint a szén-dioxid-kibocsátási előnyöket, akkor ez a legtöbb ember és vállalkozás számára nem gond. Még ha nem is szeretne teljesen kikapcsolni a hálózatról, az akkumulátor hozzáadásával „időeltolásra” válthatja a napenergiát – használja a napközben megtermelt energiát, amikor szüksége van rá éjszaka, ahelyett, hogy drága hálózati áramot vásárolna, amikor a díjak magasak (ezeket csúcsigényi díjaknak nevezik, és egy kereskedelmi épület energiaszámlájának hatalmas részét teszik ki). Tehát nem csak zöld, hanem költséghatékony is, ezért egyre többen váltanak.

Várj, térjünk vissza a tudományos részhez, hogy megbizonyosodjunk arról, hogy nem viszem túlzásba a dolgokat. A kulcs itt az, hogy a napelemes akkumulátorok tárolása kiküszöböli az úgynevezett „korlátozást” – ez az az időszak, amikor megújuló energia keletkezik, de nem használható fel, mert nincs hová tenni a hálózaton. A megszorítás nagy probléma azokon a helyeken, ahol sok a napenergia, például Kaliforniában vagy Texasban. Tavaly Kaliforniában több mint 5 millió MWh napenergiát korlátoztak, ami egy évre elegendő 450 000 otthon ellátásához. Ez csak tiszta energia pazarlása, mert nincs akkumulátor a tárolására. Ha több napelemes energiatárolást adunk hozzá, ezt a megszorítást felére csökkenthetjük, ami azt jelenti, hogy kevesebb fosszilis tüzelőanyagot kell elégetni ugyanannyi energia előállításához. Ez a kibocsátás csökkentésének közvetlen, mérhető módja.

A szállításról is szeretnék beszélni, mert erre sokan nem kötnek PV akkumulátoros tárolót, de kellene. Az elektromos járművek (EV-k) őrülten nőnek, és ha feltöltjük őket a hálózatból származó energiával, ez az energia sok helyen még mindig fosszilis tüzelőanyagokból származik. De ha az elektromos autóját az otthoni akkumulátorról tárolt napenergiával tölti, az teljesen nulla kibocsátású közlekedés. Kettő az egyért nyer: csökkenti az otthoni energiafelhasználásból és a vezetésből származó károsanyag-kibocsátást. Volt egy csomó lakossági ügyfelünk, aki pontosan ezt csinálja – van tetőtéri napelemük, akkumulátoruk és elektromos autójuk, és alig érintik a hálózati áramellátást. Az egész otthonuk és autójuk tiszta napenergiával működik, és az energiából származó szénlábnyomuk alapvetően nulla.

Hadd osszam meg egy gyors történetet, hogy ez valóra váljon. Egy ügyfelünk Austinban, Texasban, tavaly telepítette a Solar Pv Energy Storage rendszerünket. Ezt megelőzően az otthonuk 40%-ban földgázzal működött. Volt tetőtéri napelemük, de minden felesleges energiájukat visszaküldték a hálózatra egy kis hitelért. Az akkumulátor hozzáadása után most napközben szinte az összes napenergiát felhasználják, a többit elraktározzák, és éjszaka az egész házukat ezen a tárolt energián működtetik. Villanyszámlájuk havi 180 dollárról 20 dollárra nőtt, az otthoni energiából származó szén-dioxid-kibocsátásuk pedig 75%-kal csökkent. Ez egy rendes család, nem egy hatalmas vállalat, ami igazi változást jelent.

Most, mint valaki ebben az iparágban, azt látom, hogy sokan még mindig nem tudják, mekkora ez a hatás. A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) szerint 2030-ra a globális szén-dioxid-kibocsátás 10%-áért az energiatárolás lehet a felelős. Ez nem csekély szám – ez óriási hozzájárulás. És ennek a tárolásnak a nagy részét a napelemes napelemekkel fogják párosítani, mivel a napenergia jelenleg a legolcsóbb megújuló energiaforrás. Tehát a kettő összerakása olyan, mint két szuperhatalom egymásra halmozása: olcsó, tiszta energia, valamint a lehetőség, hogy bármikor felhasználhassuk, ami kevesebb fosszilis tüzelőanyagot jelent.

De ez nem csak a nagy projektekről vagy a gazdag emberekről szól. Olyan irányelvekre van szükségünk, amelyek támogatják a napelemes akkumulátorok tárolását mindenki számára – lakossági, kereskedelmi és közüzemi szinten. Adójóváírások az akkumulátorokat beépítő lakástulajdonosok számára, támogatások kisvállalkozások számára, egyszerűsített engedélyezési tárolási projektekhez. Sok döntéshozóval beszéltem, akik ezt megértik, de tovább kell nyomnunk. Mert minden telepített akkumulátor egy lépésre van a széntől és a gáztól, és egy lépés a tisztább jövő felé.

Legyünk őszinték, nincs egyetlen ezüstgolyó sem a szén-dioxid-kibocsátás csökkentésére. De a napelemes akkumulátor tárolása jelenleg az egyik leghatékonyabb és legpraktikusabb eszközünk. Már működik több ezer otthonban, vállalkozásban és közösségben szerte a világon. PV-akkumulátor-tároló beszállítóként büszke vagyok arra, hogy részese lehetek ennek, és izgatottan várom, hogy ez a technológia hogyan fejlődik tovább.

Ha Ön háztulajdonos, üzlettulajdonos vagy közszolgáltató szeretne áttérni a tisztább energiára és csökkenteni szén-dioxid-kibocsátását, mi segíthetünk. Csapatunk pontosan tudja, hogyan kell megtervezni egy olyan rendszert, amely megfelel az Ön igényeinek – akár le akarja kapcsolni a hálózatot, csökkenti a csúcsenergia-költségeit, vagy egyszerűen csak többet szeretne felhasználni napenergiájából. Látogasson el weboldalunkra, és tekintse meg megoldásainkat, és bátran forduljon csapatunkhoz, hogy elkezdjük a beszélgetést arról, hogyan dolgozhatunk együtt annak érdekében, hogy energiáját tisztább és olcsóbb legyen.

Referenciák:

1. Nemzetközi Energia Ügynökség. (2023). Globális energiatárolási kilátások. IEA kiadványok.
2. Lazard. (2022). Lazard kiegyenlített tárolási költségének elemzése. Lazard Frères & Co. LLC.
3. Kaliforniai Független Rendszerüzemeltető (CAISO). (2023). 2023. évi korlátozási jelentés. CAISO.
4. Solar Energy Industries Association (SEIA). (2022). Amerikai napenergia-piaci betekintési jelentés. SEIA.
5. Világbank. (2021). Vidéki villamosítás megújuló energiaforrásokkal: Esettanulmányok Szubszaharai Afrikából. Világbank-csoport.