Okay, ich habe mich in letzter Zeit mit dieser ganzen Energiespeichersache beschäftigt, und mal ehrlich? Es ist viel interessanter als ich erwartet hatte. Begonnen hat es damit, dass mein Nachbar Solarpaneele hatte und sich darüber beschwerte, dass sie nachts praktisch nutzlos seien (duh), aber es brachte mich dazu, über das Ganze nachzudenkenBatteriespeicherWinkel.
Die grundlegende Physik dahinter
Hier ist die Sache - und ich vereinfache es wahrscheinlich zu stark, aber was auch immer - Energiespeicherung ist, sie erzeugt nicht wirklich Energie aus dem Nichts. Es ist nur... ein Hin- und Herschieben. Der erste Hauptsatz der Thermodynamik, oder? Energie kann nicht erzeugt oder zerstört, sondern nur von einer Form in eine andere umgewandelt werden. Wenn wir also über das „Speichern“ von Energie sprechen, geht es in Wirklichkeit darum, sie in etwas umzuwandeln, an dem wir uns für eine Weile festhalten können.
Ich erinnere mich, dass mein Physikprofessor dies mit ΔU=Q + W erklärt hat (wobei Q die in das System übertragene Wärme und W die daran geleistete Arbeit ist). Damals schien es sinnlos, aber jetzt macht es tatsächlich Sinn. Ihr Batteriesystem ist keine Zauberei - es nimmt elektrische Energie auf und wandelt sie in chemische Energie oder kinetische Energie in einem Schwungrad oder was auch immer um. Wenn Sie es dann wieder brauchen, bumm, kehren Sie den Vorgang um.
Der Batteriespeicher ist wahrscheinlich das häufigste Beispiel, an das man denkt. Chemische Energie sitzt da und wartet. Wenn Sie Strom benötigen, schlägt die Chemie um und Sie erhalten Strom. Ziemlich einfach, außer wenn das nicht der Fall ist (dazu später mehr, denn die Batteriechemie wird seltsam).
Warum das wichtiger ist, als Sie denken
Also erneuerbare Energien - Wind, Sonne, Meeresströmungen, all das Zeug. Sie sind höllisch unzuverlässig. Ich meine, ich bin voll und ganz für grüne Energie, aber seien wir ehrlich: Die Sonne kümmert sich nicht um Ihre Spitzenverbrauchszeiten und der Wind weht, wann er will. Hier verändert die Energiespeicherung im großen-Maßstab die Spielregeln völlig.
Ohne Speicherung verschwenden Sie im Grunde genommen Energie, wenn die Spitzenzeiten gering sind oder die Produktion hoch ist. Mit Speicher? Sie glätten alles und machen diese launischen Energiequellen tatsächlich für das Netz nutzbar.
Der Geldteil (weil natürlich)
Hier wird es für normale Leute interessant. Wissen Sie, dass Strom zu unterschiedlichen Zeiten unterschiedlich viel kostet? Valley-Pricing versus Peak-Pricing? Mit Speichersystemen können Sie dieses System spielen. Laden Sie das Gerät auf, wenn der Strom günstig ist (normalerweise über Nacht), und nutzen Sie den gespeicherten Strom dann während der teuren Tagesstunden.
Ich habe mir das für meine eigene Wohnung angesehen, und die Kosteneinsparungen sind... nun, sie sind noch nicht revolutionär, aber sie sind auf dem Vormarsch. Gewerbliche Gebäude tun dies bereits aggressiv. Mein Freund arbeitet in einem Hochhaus in der Innenstadt, und anscheinend wird das ganze Gebäude nachts aufgeladen und die teuren Nachmittagsstunden bleiben im Leerlauf. Die Erbsenzähler lieben es.
Tatsache ist, dass Speichertechnologie irgendwann zum Standard werden wird. Nicht nur für Unternehmen - auch für Privathaushalte. Es kommt nur darauf an, wann die Wirtschaft komplett kippt.
Notfall-Backup (aber nicht wie der Generator Ihres Großvaters)
Hier ist etwas, woran ich erst wirklich gedacht hatte, als ich tiefer gegraben habe: Diese Systeme funktionieren auch bei Stromausfällen. Im Gegensatz zu dem Dieselgenerator in Ihrem Keller, den Sie (vielleicht) einmal im Jahr einschalten, sind Batteriespeichersysteme STÄNDIG aktive Teilnehmer Ihres Energiesystems.
Im Normalbetrieb betreiben sie ihre Arbitrage-Sache - im Wesentlichen: Sie kaufen zu einem niedrigen Preis und verkaufen zu einem hohen Preis. Aber wenn das Netz ausfällt, greifen sie sofort ein. Keine Startverzögerung, kein Herumfummeln im Dunkeln auf der Suche nach dem Generatorschalter. Und Sie verbrennen keine fossilen Brennstoffe und warten darauf, dass der Energieversorger seine Leitungen repariert.
Letztes Jahr gab es in meiner Region drei Stromausfälle (anscheinend altert die Netzinfrastruktur, wer weiß?), und jedes Mal habe ich darüber nachgedacht, wie schön es wäre, über einen Online-Speicher zu verfügen. Netflix schaut sich nicht selbst an, wissen Sie?
Das große Ganze
Das Konzept der Energiespeicherung ist für den gesamten Übergang zum Smart Grid von entscheidender Bedeutung. Ohne robuste Speicher sind verteilte Stromerzeugung, Mikronetze und Elektrofahrzeuge nicht überall möglich. Die Technologie ist ein Grundstein -, wenn man sie wegnimmt, bricht die ganze Vision zusammen.
Was mich aber stört, ist, dass alle über Speicher reden, als wäre das Problem gelöst. „Fügen Sie einfach Batterien hinzu!“ Ja, sicher. Abgesehen davon, dass die Verschlechterung der Batterie real ist, sind die Lieferketten für Materialien bestenfalls fragwürdig und die Effizienzverluste während der Lade-/Entladezyklen summieren sich.
Thermodynamische Effizienz ist auf dem Papier eine Sache. Reale-Leistung mit Temperaturschwankungen, Lade--Entladezyklen, Wartungsanforderungen? Da wird es chaotisch. Ich habe Behauptungen über einen Round-Trip-Wirkungsgrad von 85-95 %-für Lithium-Ionen-Systeme gesehen, aber das sind Laborbedingungen. Setzen Sie das System in einen Sommer in Texas oder einen Winter in Minnesota ein und sagen Sie mir, wie es nach fünf Jahren funktioniert.
Aber funktioniert es tatsächlich?
Zurück zur ursprünglichen Frage: - Ja, Batteriespeichersysteme funktionieren. Aber „Arbeit“ bedeutet dort einiges an Schwerstarbeit. Sie funktionieren in dem Sinne, dass sie Energie speichern und abgeben. Sie arbeiten daran, erneuerbare Energien praktischer zu machen. Sie dienen der Bereitstellung von Notstrom und dem Ausgleich von Netzschwankungen.
Funktionieren sie als vollständige Lösung für alle unsere Energieprobleme? Nicht einmal annähernd. Werden sie jedes Jahr besser? Absolut. Die Technologie verbessert sich, die Kosten sinken und reale -Installationen beweisen das Konzept im großen Maßstab.
Ich denke, die interessantere Frage ist nicht, ob sie funktionieren, sondern wie schnell sie gut genug und billig genug funktionieren, dass jeder eines hat. Denn die Physik ist solide, die Technik solide und die wirtschaftlichen Anreize stimmen überein. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis die Energiespeicherung so verbreitet sein wird wie ein Warmwasserbereiter im Keller.
Obwohl ich ehrlich gesagt immer noch unschlüssig bin, ob ich den Abzug für mein eigenes Haus betätigen soll. Die Amortisationszeit ist für meinen Geschmack immer noch etwas lang und ich bin grundsätzlich misstrauisch gegenüber allem der ersten Generation. Vielleicht in zwei Jahren, wenn die nächste Generation auf den Markt kommt ...