Elektrik ve Enerji Depolama

Kaynak:world-nuclear.org

Başta rüzgar ve güneş olmak üzere kesintili yenilenebilir enerji kaynaklarının dünyanın birçok yerinde üretim kapasitesindeki hızlı artış, büyük ölçekte elektrik için enerji depolama geliştirmeye yönelik güçlü bir teşvike yol açtı. Nispeten düşük yük faktörleriyle karakterize edilen, doğal olarak dalgalanan güç akışlarına (güneş enerjisi ve rüzgar gibi) tabi yenilenebilir teknolojilerden kaynaklanan elektrik enerjisinin artan (istenen veya dayatılan) yıllık payı nedeniyle, bu teknolojilerin gelecekte birleşik kurulu kapasiteleri tipik/geleneksel elektriksel tepe güç talebinden çok daha büyük olması beklenmektedir.

"Bazı çevrelerde 'güç' kelimesinin 'elektrik' ile eşanlamlı olarak körü körüne kullanılması üzücü alışkanlığından depolama bağlamında kaçınılmalıdır. 'Güç' bir depolama cihazına yüklenir veya bir depolama cihazından boşaltılır, ancak bu 'enerjidir' bu saklanır." – Elektrik Üretiminin Öngörülen Maliyetleri 2020, Uluslararası Enerji Ajansı ve Nükleer Enerji Ajansı.

Elektrik depolamanın ne ölçüde geliştirilebileceği, kesintili yenilenebilir kaynakların ne ölçüde dağıtılabilir kaynakların yerini alabileceğini, zaman zaman fazla gücü alarak ve kesinti boşluklarını kapatabileceğini belirleyecektir. Belirli durumlarda aşağıda belirtilen ölçek - güç ve enerji kapasitesi - soruları vardır.

Ayrıca, depolanan enerjinin bir kısmının genellikle günler ve haftalar boyunca elektrik olarak sağlanması gerekir, ancak dakikalar ve saatler boyunca kısa süreli depolama için pek çok alan vardır. Maliyet etkinliği çok önemlidir, bu nedenle çeşitli uygulama ve hizmetlerde farklı elektrikli depolama teknolojilerini karşılaştırmak için hem değer hem de maliyet net bir şekilde belirlenmelidir.

Elektriğin kendisi herhangi bir ölçekte depolanamaz, ancak depolanabilen ve daha sonra talep üzerine yeniden elektriğe dönüştürülebilen diğer enerji biçimlerine dönüştürülebilir. Elektrik için depolama sistemleri arasında pil, volan, basınçlı hava ve pompalanan hidro depolama bulunur. Tüm sistemler depolayabilecekleri toplam enerji miktarıyla sınırlıdır. Enerji kapasiteleri megavat-saat (MWh) cinsinden ifade edilir ve güç veya belirli bir zamandaki maksimum çıktı, megavat elektrik gücü (MW veya MWe) cinsinden ifade edilir. Elektrik depolama sistemleri, frekans kontrolü de dahil olmak üzere bir iletim sistemine yardımcı hizmetler sağlamak için tasarlanabilir ve bu, günümüzde şebeke ölçekli pillerin başlıca rolüdür.

Elbette fosil yakıtlarda ve nükleer yakıtta, bunlardan elektrik üretilmeden önce çok etkili bir enerji depolaması sağlanmaktadır. Buradaki odak noktası, özellikle kesintili yenilenebilir kaynaklardan üretimden sonra depolama olsa da, sorunun herhangi bir uygun şekilde ele alınması, nispeten az malzeme gereksinimi ile daha ekonomik bir seçenek olarak enerji üretimi için nükleer yakıtı da kapsamalıdır.

Pompajlı depolama, suyun hidroelektrik üretmek için talep üzerine serbest bırakılabileceği bir rezervuara yokuş yukarı pompalanmasını içerir. İkili işlemin verimliliği yaklaşık yüzde 70'tir. Pompajlı depolama, orta-2016'da dünyanın büyük ölçekli elektrik depolamasının yüzde 95'ini ve 2014'te eklenen depolama kapasitesinin yüzde 72'sini oluşturuyordu. Pompajlı hidro, gerekirse uzun vadeli olma avantajına sahiptir. Bununla birlikte, pil depolama yaygın olarak kullanılıyor ve IEA'ya göre 2020'nin sonunda elektrik şebekelerine bağlı yaklaşık 15,5 GW'a ulaştı. Bina ölçeğinde güç depolama, 2014 yılında belirleyici bir enerji teknolojisi trendi olarak ortaya çıktı. Bu pazar, lityum-iyon pillerin öne çıkmasıyla birlikte, redoks akış hücreli pillerin umut vaat etmesiyle, yıldan yıla yüzde 50 büyüdü. Bu tür bir depolama, yedek olarak veya fiyat arbitrajı için şebekedeki talebi azaltmak için olabilir.

Pompajlı depolama projeleri ve ekipmanı uzun bir ömre sahiptir - sözde 50 yıl, ancak pillerle karşılaştırıldığında potansiyel olarak daha fazla - 8 ila 15 yıl. Pompaj hidro depolama, çoğunlukla fosil yakıt ve/veya nükleer üretim içeren bir sistem için tepe yük gücü sağlamak için en uygun olanıdır. Aralıklı, programsız ve öngörülemeyen üretim için doldurulmaya pek uygun değildir.

Ocak 2016'da yayınlanan bir Dünya Enerji Konseyi raporu, 2015'ten 2030'a kadar enerji depolama teknolojilerinin çoğunda önemli bir maliyet düşüşü öngördü. Maliyette en büyük düşüşü pil teknolojileri gösterdi, ardından duyulur termal, gizli termal ve süper kapasitörler geldi. Pil teknolojileri, 2015'te €100-700/MWh aralığından 2030'da €50-190/MWh'ye düşüş gösterdi – önümüzdeki 15 yıl içinde üst maliyet sınırında yüzde 70'in üzerinde bir azalma. Sodyum kükürt, kurşun asit ve lityum-iyon teknolojileri WEC'e göre başı çekiyor. Rapor, hem rüzgar hem de güneş enerjisi santralleriyle ilgili depolamayı modeller ve belirli tesislerde ortaya çıkan seviyelendirilmiş depolama maliyetini (LCOS) değerlendirir. Nominal güçte yük faktörü ve ortalama deşarj süresinin, döngü frekansının ikincil bir parametre haline gelmesiyle birlikte LCOS'un önemli bir belirleyicisi olduğunu belirtir. Güneş enerjisiyle ilgili depolama için uygulama durumu, nominal güçte altı saatlik deşarj süresiyle günlük depolamaydı. Rüzgarla ilgili depolama için uygulama durumu, nominal güçte 24 saat deşarj ile iki günlük depolama içindi. İlk durumda, en rekabetçi depolama teknolojisi €50-200/MWh LCOS'a sahipti. İkinci durumda, seviyelendirilmiş maliyetler daha yüksekti ve yıllık deşarj döngüsü sayısına duyarlıydı ve "birkaç teknoloji çekici görünüyordu."

Kaliforniya Kamu Hizmetleri Komisyonu tarafından yapılan iki yıllık bir çalışmanın ardından, eyalet 2010 yılında 2024 yılına kadar 1325 MWe elektrik depolama (büyük ölçekli pompalı depolama hariç) gerektiren bir yasa çıkardı. Toplam. Mevzuat, depolama kapasitesini (MWh) değil, gücü belirtir, bu da asıl amacın frekans kontrolü olduğunu düşündürür. Mevzuatın belirtilen amacı, artan oranda güneş ve rüzgar girdilerinden dağıtılabilir güç sağlayarak şebeke güvenilirliğini artırmak, dönen rezervi değiştirmek, frekans kontrolü sağlamak ve tepe kapasite gereksinimlerini (tepe tıraşı) azaltmaktır. Depolama sistemleri, iletim veya dağıtım sistemlerine bağlanabilir veya sayaç arkasında olabilir. Ana odak, batarya enerji depolama sistemleridir (BESS). Enerji arbitrajı, yoğun olmayan zamanlarda alım ve yoğun talep için satış yaparak geliri artırabilir. 2014 yılında Güney Kaliforniya Edison, 2150 MWe San Onofre nükleer santralinin kapanışını telafi etmek için 260 MW elektrik depolama planlarını duyurdu. Devletin 50 GW'lık talebi bağlamında 1,3 GW çok fazla dağıtılabilir güç sağlamayacak olsa da, kamu hizmetleri için büyük bir teşvikti.

Oregon, California'yı takip etti ve 2015'te daha büyük kamu kuruluşlarının (PGE ve PacifiCorp) 2020'ye kadar en az 5 MWh depolama tedarik etmesi için bir gereklilik belirledi ve PGE, çeşitli yerlerde 50 ila 100 milyon $'a mal olan 39 GW önerdi. Haziran 2017'de Massachusetts, 2020 yılına kadar 200 MWh depolama hedefi yayınladı. Kasım 2017'de New York, 2030 için bir depolama hedefi belirlemeye karar verdi.

ABD'de yaklaşık 30 GW pompalı depolama kapasitesi var ve Mart 2019'a kadar 900 MW şebeke ölçeğinde pil depolama kapasitesi konuşlandırıldı. Bunun 2020'de 1000 MW'a ve 2023'te 2500 MW'a çıkması bekleniyordu ve maliyetlerin artması bekleniyor. 200 $/kWh depolanan enerjiye düşerek 2016 maliyetinin yarısı. ABD'de teslim edilen gücün yaklaşık yüzde 2,5'i bir depolama tesisi aracılığıyla çevriliyor (Avrupa'da yaklaşık yüzde 10 ve Japonya'da yüzde 15 ile karşılaştırıldığında).

2016'nın başlarında Birleşik Krallık Ulusal Şebekesi, 200 MW'lık gelişmiş frekans yanıtı (EFR) için yapılan bir ihaleye güçlü bir yanıt aldı. Bir frekans sapması kaydederek bir saniye veya daha kısa sürede yüzde 100 aktif güç çıkışı sağlayabilen kapasite için dört yıllık sözleşmeler teklif etti. Yaklaşık 888 MW pil kapasitesi, 150 MW ara bağlantı, 100 MW talep tarafı müdahale ve 50 MW volan kapasitesi teklif edildi. Üçü hariç tümü pil depolamayla ilgiliydi. Ağustos ayında kazanan teklifler açıklandı – seçilen sekiz ihale 10 MW ile 49 MW (toplam 201 MW) arasındaydı ve toplamda 66 milyon sterline mal oldu. Kazanan teklifler, ortalama 9,44 Sterlin/MW EFR/saat ile MW EFR/saat başına 7 Sterlin ile 12 Sterlin arasında değişiyordu. Pillerin ayrıca, EFR'den biraz daha yavaş, kesin frekans yanıtı için ana seçenek haline gelmesi bekleniyor.

Birleşik Krallık'ta depolama, lisanslama amacıyla üretim olarak ele alınır, ancak bir dağıtım ağına bağlantıda, bir yarısı talep olarak, diğeri üretim olarak bağlanan iki farklı bağlantı ve ücretlendirme metodolojisine uymak zorundadır. Tek bir depolama bağlantı metodolojisi önerilmiştir ve İş, Enerji ve Endüstriyel Strateji Departmanı ve enerji düzenleyicisi Ofgem, dağıtımı hızlandırmak için 'elektrik depolamasını' yasal ve düzenleyici terimlerle tanımlamayı amaçlamaktadır. Bir endüstri kuruluşu olan Elektrik Depolama Ağı hareketi destekliyor.

Talep yanıtı üzerine Birleşik Krallık hükümeti, sağlayıcıların dengeleme piyasası, yan hizmetler ve kapasite piyasası dahil olmak üzere büyük üreticilerle adil bir şekilde rekabet edebilmeleri için bir dizi pazara daha kolay erişmeleri gerektiğini söyledi. Depolama ve talep karşılama sağlayıcılarının, yeni dizel jeneratörlerle aynı uzunluktaki kapasite piyasası sözleşmelerine erişip erişemeyecekleri konusunda endişeler var. Bu alanda yanıtın saatlerce olması gerekir ve piller daha az ekonomiktir.

Kasım 2016'da Avrupa Komisyonu, enerji depolamanın gelecekte gerekli olan temel bir esneklik aracı olduğunu kabul etti. Bu, gaz gibi "kullanım anına üretilen elektriğin bir miktarının nihai enerji olarak veya başka bir enerji taşıyıcısına dönüştürülmesini" içerecek şekilde yeni bir elektrik depolama tanımı önerdi. Bu, enerji depolamanın düzenleyici tanımına güçten gaza (P2G) kavramlarını getirdi, böylece kesintili yenilenebilir kaynaklardan gelen fazla güç, elektroliz yoluyla normal gaz dağıtım ağına eklenebilen hidrojene dönüştürülebilir (çok fazla olmasına rağmen yüzde 20'ye kadar). çoğu ülkede daha az izin verilir) veya doğrudan satılır. Elektrolizörler bu nedenle kendilerine ödeme yapılan yardımcı şebeke hizmetleri sağlıyor olabilir. P2G'nin basit bir yükten depolamaya yeniden tanımlanmasının hem elektrik şebekeleri hem de CO'nun azaltılması için etkileri vardır.₂gazdan kaynaklanmaktadır. P2G elektrolizörleri, yalnızca son kullanıcılar olarak değil, şebekenin bir parçası olarak görülebilir.

P2G sistemleri için elektrolizörler geliştiren ITM Power, Birleşik Krallık'ta yakıt hücreli arabalar için bir miktar şebeke dengeleme işlevine sahip bir dizi hidrojen yakıt ikmal istasyonu inşa etmeyi teklif ediyor. Mart 2017'de, şebekeden fazla gücü emmek için zamanlanmış hidrojen üretimiyle birlikte, dört tanesi çalışır durumdaydı. Birleşik Krallık hükümeti 2020 yılına kadar 65 hidrojen yakıt ikmal istasyonu istiyor. Her biri 200 ila 250 kW kapasiteye sahip, dolayısıyla gelişmiş frekans tepkisi (minimum 3 MW) için teklif verebilmek için bunlardan birkaçına ihtiyaç var.

Polimer elektrolit membran (PEM) elektrolizörleri artık MW başına yaklaşık 1 milyon Euro'ya, alternatiflerine göre daha küçük ayak izi ve daha hızlı yanıt vererek, şebeke dengeleme ve enerji depolamaya olanak tanıyor. 2015 yılında Almanya'da yaklaşık 4,7 TWh yenilenebilir elektrik kesintiye uğradı.

Ölçekte hidrojen depolaması ve uzun menzilli iletiminin, pratikte daha fazla enerji yoğun olan amonyağa dönüştürülmesi öngörülüyor.

Daha fazla bilgi için Energy Storage Association web sitesine veya Avrupa Enerji Depolama Birliği'ne (EASE) bakın.

Pompalanan hidroelektrik depolama

Bazı yerlerde pompalı depolama, düşük maliyetli kömür veya nükleer kaynaklardan elde edilen fazla temel yük kapasitesi kullanılarak yoğun olmayan saatlerde ve hafta sonlarında yüksek depolama barajına su pompalayarak günlük üretim yükünü dengelemek için kullanılır. Pik saatlerde bu su, potansiyel enerjiyi elektriğe dönüştürerek hidroelektrik üretimi için türbinler aracılığıyla daha düşük bir rezervuara salınabilir. Ters çevrilebilir pompa-türbin/motor-jeneratör tertibatları hem pompa hem de türbin* görevi görebilir. Pompajlı depolama sistemleri, hızlı artış veya düşüş nedeniyle en yüksek talep değişikliklerini karşılamada etkili olabilir ve en yüksek ve en yoğun olmayan toptan eşya fiyatları arasındaki fark nedeniyle karlı olabilir. Su ve rakım dışındaki ana sorun, yaklaşık yüzde 7{11}} olan gidiş-dönüş verimliliğidir, dolayısıyla her MWh girdi için yalnızca 0,7 MWh geri kazanılır. Ek olarak, nispeten az sayıda yer, güce ihtiyaç duyulan yerlerin yakınında pompajlı depolama barajları kapsamına sahiptir.

Francis türbinleri, pompalı depolama için yaygın olarak kullanılır, ancak yaklaşık 600 m'lik bir hidrolik yük sınırına sahiptir.

Pompalanan depolama kapasitesinin çoğu, suyun yüksek bir depolama barajına geri pompalandığı nehirlerde kurulan hidroelektrik barajlarla ilişkilidir. Bu tür barajlı hidro şemalar, nehir dışı pompalanan hidro ile tamamlanabilir. Bu, engebeli arazide pompa ve türbinli bir boruyla birleştirilen küçük rezervuar çiftleri gerektirir.

Gordon Butte projesinin bu şeması, nehir dışında pompalanan depolamanın tipik bir örneğidir (Gordon Butte)

Uluslararası Hidroelektrik Birliği, mevcut ve planlanan pompajlı depolama projeleri için konumları ve güç kapasitesini haritalayan bir izleme aracına sahiptir.

Pompajlı depolama 1920'lerden beri kullanılmaktadır ve bugün ABD'de 31 GW, Avrupa ve İskandinavya'da 53 GW, Japonya'da 27 GW ve Çin'de 23 GW olmak üzere dünya çapında yaklaşık 160 GW pompalı depolama kuruludur. Bu, depolanabilecek yaklaşık 500 GWh'ye tekabül ediyor - orta dönemde dünyanın büyük ölçekli elektrik depolamasının-2016 yaklaşık yüzde 95'i ve 2014'te eklenen kapasitenin yüzde 72'si. IRENA, 96 TWh'nin 2015 yılında pompalanan depolama. Uluslararası Enerji Ajansı'nınDünya Enerji Görünümü 20162040 yılına kadar ağırlıklı olarak Çin, ABD ve Avrupa'da 27 GW'lık pompajlı depolama kapasitesi ekleniyor.

Nehir dışı pompalanan hidro için, eşleştirilmiş rezervuarların normal olarak en az 300 metrelik bir yükseklik farkına sahip olması gerekir. Terk edilmiş yer altı madenleri saha olarak bir miktar potansiyele sahiptir. İspanya'nın Leon bölgesinde Navaleo, eski bir kömür madeninde 710 m basma yüksekliği ve 548 MW çıkış ile şebekeye yılda 1 TWh besleyen bir pompalı hidro sistem planlıyor.

Bir şebeke sistemine rüzgar ve güneş girdilerinden farklı olarak, hidro üretim senkrondur ve bu nedenle iletim şebekesinde frekans kontrolü ve reaktif güç sağlanması gibi yardımcı hizmetler sağlar. Bir pompalı depolama projesinde tipik olarak, piller için çok daha az olana kıyasla, işletim için 6 ila 20 saatlik hidrolik rezervuar depolaması vardır. Pompajlı depolama sistemleri tipik olarak 100 MWh'nin üzerinde depolanmış enerjidir.

Pompaj hidro depolama, düşük maliyetle çoğunlukla fosil yakıt ve/veya nükleer üretim içeren bir sistem için tepe yük gücü sağlamak için en uygunudur. Fazla gücün mevcudiyetinin düzensiz ve öngörülemez olduğu rüzgar gibi kesintili, planlanmamış üretim için doldurmak için çok daha az uygundur.

En büyük pompajlı depolama tesisi, 3 GW kapasitesi ve 30 GWh depolanmış enerjisi ile ABD, Virginia'dadır. Ancak kullanışlı tesisler oldukça küçük olabilir. Ayrıca, büyük hidroelektrik şemalarına ek olmaları gerekmez, ancak çok uzak değilse, üst ve alt rezervuarlar arasındaki 100 metrenin üzerindeki herhangi bir yükseklik farkını kullanabilirler. Okinawa'da deniz suyu uçurumun tepesindeki bir rezervuara pompalanır. Avustralya'da, kullanılmayan bir yeraltı madeni daha düşük bir rezervuar olarak kabul edildi. İsrail, 344 MW'lık Kokhav Hayarden iki rezervuarlı sistemi planlıyor.

ABD, Montana'da, eyaletin orta kesimindeki 1 milyar dolarlık, 4 x 100 MW Gordon Butte Pompalı Depolama Hidro Projesi, eyaletin 665 MWe'lik rüzgar türbinlerinden gelen fazla gücü kullanacak, ancak bu, yoğun olmayan zamanlarda tasarlanan güçten daha az tahmin edilebilir. temel yük sağlamak için. Absaroka Energy, yükseltilmiş rezervuarı 2018'den itibaren alt rezervuarın 312 metre yukarısında inşa edecek. Yan hizmetler ile rüzgarı desteklemek için yılda 1300 GWh tedarik etmeyi planlıyor.

Almanya'da Münster yakınlarındaki Gaildorf rüzgar ve hidroelektrik projesinin 2018'de faaliyete geçmesi bekleniyor. Bu proje, 13,6 MWe rüzgar türbini ve 16 MWe pompalı depolamadan hidro kapasite içeriyor.

Pil enerji depolama sistemleri

Piller enerjiyi elektrokimyasal olarak depolar ve serbest bırakır. Pil depolama gereksinimleri, yüksek enerji yoğunluğu, yüksek güç, uzun ömür (şarj-deşarj döngüleri), yüksek gidiş-dönüş verimliliği, güvenlik ve rekabetçi maliyettir. Diğer değişkenler deşarj süresi ve şarj oranıdır. Bu kriterler arasında, pil enerji depolama sistemlerinin (BESS) sevk edilebilir üretim kaynaklarına kıyasla sınırlamalarının altını çizerek çeşitli uzlaşmalar yapılmıştır. Bir pilin ne kadar süreyle hizmette olduğu ve gidiş-dönüş verimliliğinin bu süre boyunca nasıl devam ettiği ile doğrudan ilgili olan, yatırılan enerjinin enerji geri dönüşü (EROI) sorunu da ortaya çıkar.

Piller, normal bir AC sistemine bağlanmak için invertör içeren bir güç dönüştürme sistemi (PCS) gerektirir. Bu, temel pil maliyetine yaklaşık yüzde 15 ekler.

Çeşitli megavat ölçekli projeler, pillerin, bu yenilenebilir enerji kaynaklarının bir şebekeye kısa süreli entegrasyonu için rüzgar ve güneş sistemlerinden gelen gücün değişkenliğini dakikalar ve hatta saatler boyunca yumuşatmak için çok uygun olduğunu kanıtladı. Ayrıca pillerin, dönen rezervler ve pik yapan tesisler gibi geleneksel kaynaklardan daha hızlı ve doğru yanıt verebildiğini de gösterdiler. Sonuç olarak, büyük pil dizileri, kısa süreli yenilenebilir enerji entegrasyonu için tercih edilen stabilizasyon teknolojisi haline geliyor. Bu, öncelikle enerji depolamanın değil, gücün bir işlevidir. Buna olan talep, enerji depolamaya kıyasla çok daha düşük - California ISO, 2018 için tüm kaynaklardan 2000 MW olarak tepe frekans düzenleme talebini tahmin etti.

Bazı pil kurulumları, kısa süreli yedekleme için dönen rezervin yerini alır, bu nedenle ızgara oluşturan invertörler kullanan sanal senkron makineler olarak çalışır.

Akıllı şebekeler Batarya depolama konusundaki tartışmaların çoğu akıllı şebekelerle bağlantılıdır. Akıllı şebeke, hem arz hem de talep hakkındaki bilgileri kullanarak güç kaynağını optimize eden bir elektrik şebekesidir. Bunu, akıllı sayaçlar gibi iletişim yeteneklerine sahip cihazların ağ bağlantılı kontrol işlevleriyle yapar.

Lityum iyon piller2015'te yeni duyurulan enerji depolama sistemi (ESS) kapasitesinin yüzde 51'ini ve dağıtılan ESS güç kapasitesinin 86 yüzdesini oluşturuyordu. 2015 yılında dünya çapında tahminen 1.653 MW'lık yeni ESS kapasitesi açıklandı ve üçte birinden biraz fazlası Kuzey Amerika'dan geldi. Lityum-iyon piller, dağıtılmış enerji depolama sistemleri (Navigant Research) için en popüler teknolojidir. Lityum-iyon piller, yüzde 95 gidiş-dönüş doğru akım verimliliğine sahiptir ve akım, şebeke için alternatif akıma dönüştürüldüğünde yüzde 85'e düşer. Kullanıma bağlı olarak 2000-4000 döngüleri ve 10-20 yıllık ömürleri vardır.

Hane düzeyinde, sayacın* arkasında pil depolama teşvik ediliyor. DC olmaları nedeniyle solar PV ve piller arasında bariz bir uyumluluk vardır. Solar PV'nin ortalama yüzde 10,7 kapasite faktörüne sahip olduğu Almanya'da, 2014'teki yüzde 14'e kıyasla 2015'te yeni solar PV kurulumlarının yüzde 41'i yedek pil deposuyla donatıldı. Hem ev hem de şebekeye bağlı PV'deki bu artış sistemleri, gerekli yatırım harcamalarının yüzde 25'ine kadarını kapsayan düşük faizli devlet kredileri ve geri ödeme yardımı düzenleyen KfW Kalkınma Bankası tarafından teşvik edilmektedir. KfW, üretimin yarısından fazlasının iletim şebekesine ulaşmaması için yerinde tüketim ve depolama için yeterli PV elektriğinin kullanılmasını şart koşuyor. Bu şekilde, olağan güneş enerjisi kapasitesinin 1,7 ila 2,5 katının şebeke tarafından aşırı yüklenme olmaksızın tolere edilebileceği iddia edilmektedir. 2016 yılında Almanya için 200 MWh kurulu depolama kapasitesi rapor edildi.

Ev ve küçük işletme PV'si dağıtım sisteminin bir parçası değildir, ancak üretilen gücün büyük bir kısmı orada kullanılır ve bir kısmı muhtemelen başlangıçta şebekeden alınan ve ücretlendirilmek üzere çekilen gücü ölçen sayaç aracılığıyla sisteme ihraç edilir.

2015'te 1,5 GW'lık "pil depolama"nın üçte birinden fazlası lityum iyon piller ve yüzde 22'si sodyum kükürt pillerdi. Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA), IRENA'nın 2030 yılına kadar yenilenebilir kaynaklardan üretilen gücün yüzde 45'ini oluşturma hedefini karşılamak için dünyanın 150 GW pil depolamasına ihtiyacı olduğunu tahmin ediyor. GWe sistemi ve National Grid bunun için yılda 160 ila 170 milyon £ harcıyor. Almanya'da kurulu şebeke ölçeğinde pil depolama, 2016'da yaklaşık 120 MW'tan 2017'de yaklaşık 225 MW'a yükseldi.

Büyük bir BESS, Tohoku Electric Power Company'nin Japonya'daki Nishi-Sendai trafo merkezindeki 40 MW/20 MWh'lik bir Toshiba lityum iyon sistemidir ve 2015'in başlarında hizmete girmiştir ve San Diego Gas & Electric'in 30 MW/120 MWh lityum iyon BESS'i vardır. Escondido, Kaliforniya'da. Ayrıca STEAG Energy Services, Almanya'da 90 MW'lık bir lityum-iyon depolama programı başlattı (aşağıya bakın) ve Edison, Long Beach, California'da 100 MW'lık bir tesis kuruyor.

Güney Avustralya'da bir Tesla 100 MW/129 MWh lityum-iyon sistemi, Neoen'in Jamestown yakınlarındaki 309 MWe Hornsdale rüzgar çiftliği Hornsdale Güç Rezervi'nin (HPR) yanına kuruldu. Kapasitenin yaklaşık 70 MW'ı, Tesla'nın Autobidder platformu aracılığıyla altı saniyeden beş dakikaya kadar zaman dilimlerinde frekans kontrolü yardımcı hizmetleri (FCAS) dahil olmak üzere şebeke istikrarı ve sistem güvenliği sağlamak için eyalet hükümetiyle sözleşmeli olarak yapılıyor. Diğer 30 MW'lık kapasite üç saatlik depolamaya sahiptir ve Neoen tarafından bitişikteki rüzgar çiftliği için yük kaydırma olarak kullanılır. Frekans 49,8 Hz'in altına düştüğünde daha yavaş sözleşmeli FCAS devreye girmeden önce yaklaşık 4 saniye boyunca 8 MW'a kadar güç sağlayarak FCAS için çok hızlı yanıt verebildiğini kanıtladı. 2020'de proje, 79 milyon Avustralya Doları karşılığında 50 MW/64,5 MWh genişletildi, böylece artık eyalette FCAS için gereken sanal ataletin yaklaşık yarısını sağlıyor.

Bazıları yüksek enerji yoğunluğuna ve motorlu araçlara (EV'ler) uygun hızlı şarj özelliğine sahip birkaç tür lityum iyon pil vardır, diğerleri ise lityum demir fosfat (LiFePO) gibi₄, LFP olarak kısaltılır), daha ağırdır, daha az enerji yoğundur ve daha uzun döngü ömrüne sahiptir. Uzun süreli depolamaya yönelik kavramlar, kullanılmış EV pillerinin yeniden değerlendirilmesini, yani ikinci ömürlü pilleri içerir.

Sodyum kükürt (NaS) piller25 yıldır kullanılmaktadır ve pahalı olmasına rağmen köklüdür. Ayrıca yaklaşık 300 derecede çalışmaları gerekir, bu da boştayken bir miktar elektrik tüketimi anlamına gelir. PG&E'nin 2 MW/14 MWh Vaca-Dixon NaS BESS sisteminin maliyeti yaklaşık 11 milyon $'dır (PG&E'nin 2015'te başabaş maliyeti olduğu tahmin edilen yaklaşık 200 $/kW ile karşılaştırıldığında 5500 $/kW). Hizmet ömrü yaklaşık 4500 döngüdür. 18-Aylık bir denemede gidiş-dönüş verimliliği yüzde 75'ti. Kuzey Almanya, Aşağı Saksonya'daki Varel'de EWE tarafından 2018'in sonlarında devreye alınmak üzere 4,4 MW/20 MWh'lik bir ünite inşa ediliyor. 24 milyon avroya mal oluyor.)

Redoks akış hücreli piller1970lerde geliştirilen (RFB'ler), pozitif ve negatif yarı hücreler vermek üzere bir zarla ayrılmış iki sıvı elektrolite sahiptir ve her biri bir elektrot, genellikle karbon içerir. Sulu sistemlerde voltaj farkı 0,5 ile 1,6 volt arasındadır. Membran boyunca tersinir bir indirgeme-oksidasyon reaksiyonu ile yüklenir ve boşaltılırlar. Şarj işlemi sırasında iyonlar pozitif elektrotta oksitlenir (elektron salımı) ve negatif elektrotta indirgenir (elektron alımı). Bu, elektronların pozitif elektrotun aktif maddesinden (elektrolit) negatif elektrotun aktif maddesine geçtiği anlamına gelir. Boşaltma sırasında süreç tersine döner ve enerji açığa çıkar. Aktif maddeler redoks çiftleridir,i.e.elektronları emebilen ve serbest bırakabilen kimyasal bileşikler.

Vanadyum redoks akışlı piller (VRFB veya V-akış), yükü depolamak ve serbest bırakmak için vanadyumun çoklu oksidasyon durumlarını kullanır. Uzun ömürlü (yaklaşık 15,000 döngü veya 'sonsuz'), tam deşarjlı ve günlük veya daha sık çalıştırıldıklarında lityum iyona kıyasla kWh başına düşük maliyetli büyük sabit uygulamalara uygundurlar. V-akışlı piller, depolama süresi uzadıkça (genellikle yaklaşık dört saat) ve güç ve enerji ihtiyaçları arttıkça daha uygun maliyetli hale gelir. Geçiş ekonomik ölçeğinin yaklaşık 400 kWh kapasite olduğu söyleniyor ve bunun ötesinde lityum iyondan daha ekonomikler. Ayrıca ortam sıcaklığında çalışırlar, bu nedenle yangınlara lityum iyondan daha az eğilimlidirler. Maliyet ve ölçek açısından, VRFB'ler MWh projeleri yerine GWh projelerine kadar büyük şebeke ve endüstri uygulamalarına sahiptir.

RFB'ler ile enerji ve güç ayrı ayrı ölçeklendirilebilir. Güç, hücre boyutunu veya hücre sayısını belirler ve enerji, enerji depolama ortamının miktarı ile belirlenir. Modüller 250 kW'a kadar ve 100 MW'a kadar monte edilebilir. Bu, redoks akış pillerinin belirli gereksinimlere diğer teknolojilere göre daha iyi uyarlanmasını sağlar. Teorik olarak, enerji miktarının bir sınırı yoktur ve enerji depolama ortamı genellikle nispeten düşük maliyetlere sahip olduğundan, enerji/güç oranındaki artışla birlikte belirli yatırım maliyetleri genellikle azalır.

Çin'deki bir model 'tepe noktası' tesisi, 100 MW/500 MWh VRFB ile 100 MWe güneş PV'sine sahiptir.

PG&E denemesinden elde edilen genel bir bulgu, eğer piller enerji arbitrajı için kullanılacaksa, bunların rüzgar veya güneş çiftlikleri ile yan yana - genellikle ana yük merkezinden uzakta - konumlandırılması gerektiğiydi. Ancak, frekans regülasyonu için kullanılacaklarsa, kentsel veya endüstriyel yük merkezlerine yakın konumlandırılmaları daha iyidir. Frekans kontrolü gelir akışı arbitrajdan çok daha iyi olduğu için, kamu hizmetleri sahip oldukları varlıklar için uzak konumlar yerine normalde şehir merkezini tercih edeceklerdir.

Lityum-iyon pil maliyetleri, araç pazarının etkisiyle 2000 ile 2015 arasında üçte iki oranında düşerek yaklaşık 700 $/kWh'e düştü ve 2025'e kadar maliyetin daha da yarıya ineceği tahmin ediliyor. Güç dönüştürme sistemi (PCS) maliyetleri şu ana kadar düşmedi aynı oranda ve 2015 yılında araç dışı uygulamalar için pil maliyetine yaklaşık yüzde 15 eklendi.

Lityum-iyon piller, katotlarının kimyasına göre sınıflandırılabilir. Farklı mineral kombinasyonları, önemli ölçüde farklı pil özelliklerine yol açar:

Lityum nikel kobalt alüminyum oksit (NCA) pil – özgül enerji aralığı (200-250 Wh/kg), yüksek özgül güç, kullanım ömrü 1000 ila 1500 tam döngü. Bazı premium EV'lerde tercih edilir (e.g.Tesla), ancak diğer kimyalardan daha pahalıdır.

Lityum nikel manganez kobalt oksit (NMC) pil – özgül enerji aralığı (140-200 Wh/kg), ömür boyu 1000-2000 tam döngü. Elektrikli ve plug-in hibrit elektrikli araçlarda kullanılan en yaygın akü. NCA'dan daha düşük enerji yoğunluğu, ancak daha uzun ömürler.

Lityum demir fosfat (LFP) pil – belirli enerji aralığı (90-140 Wh/kg), kullanım ömrü 2000 tam döngü. Düşük özgül enerji, uzun menzilli EV'lerde kullanım için bir sınırlamadır. Sabit enerji depolama uygulamaları veya akünün boyutunun ve ağırlığının daha az önemli olduğu araçlar için tercih edilebilir. Termal kaçak ve yangınlara daha az eğilimli olduğu bildirildi.

Lityum manganez oksit (LMO) pil – belirli enerji aralığı (100-140 Wh/kg), ömür boyu 1000-1500 döngü. Kobalt içermeyen kimya bir avantaj olarak görülüyor. Elektrikli bisikletlerde ve bazı ticari araçlarda kullanılır.

süper kapasitörler

Bir kondansatör, elektrokimyasal bir reaksiyonun aksine, statik bir yük vasıtasıyla enerji depolar. Süper kapasitörler çok büyüktür ve yüksek akımda ve kısa sürede sık şarj ve deşarj döngülerinden geçen enerji depolaması için kullanılır. Geliştiler ve özel elektrotlar ve elektrolit kullanarak pil teknolojisine geçtiler. 2.5-2.7 voltta çalışırlar ve on saniyenin altında şarj olurlar. Deşarj 60 saniyenin altındadır ve voltaj kademeli olarak düşer. Süper kapasitörlerin özgül enerjisi, bir lityum iyon pilden çok daha az olan 30Wh/kg'a kadar değişir.

Dönen senkron stabilizatörler

Rüzgar ve güneş kaynaklarına yüksek bağımlılık olduğunda, üretim tesisindeki senkron atalet eksikliğini telafi etmek için, sisteme dönen stabilizatörler olarak da bilinen senkron kondansatörler (syncons) eklenebilir. Yüksek oranda değişken yenilenebilir girdi nedeniyle şebeke kararlılığının arttırılması gereken frekans ve voltaj kontrolü için kullanılırlar. Güvenilir senkron atalet sağlarlar ve reaktif güç üretip emerek frekans sapmalarını dengelemeye yardımcı olabilirler. Bunlar normal anlamda enerji depolama olmayıp, Yenilenebilir Enerji ve Elektrik bilgi sayfasında anlatılmaktadır.

Dünya çapında pil sistemleri

Avrupa

Avrupa Enerji Depolama Birliği'ne göre, Avrupa'da hidroelektrik olmayan toplam kurulu kapasite 2018'in sonunda 2,7 GWh'ye ulaştı ve 2020'nin sonunda 5,5 GWh olması bekleniyor. Buna, 2019-20 eklemelerin üçte birinden fazlasını oluşturan ev sistemleri dahildir. EDF, 2035 yılına kadar Avrupa genelinde 10 GW pil depolamasına sahip olmayı planlıyor. Mart 2020'de Total, Dunkirk yakınlarındaki Mardyck'te "Fransa'nın en büyüğü" olacak 25 MW/25 MWh lityum-iyon pil projesi başlattı.

STEAG'ın 100 milyon Euro'luk 90 MW'lık bir program kapsamında planlanan altı adet 15 MW'lık lityum-iyon ünitesinden ilki, Almanya'daki Lünen kömür yakıtlı tesisinde Haziran 2016'da enerjilendirildi. Pillerin ticari kullanıma uygun olması için, otomatik aramalara 30 saniye içinde yanıt vermesi ve en az 30 dakika beslenebilmesi gerekir.

Almanya'da RWE, tesisin bir pompalı depolama tesisi işlettiği Dortmund yakınlarındaki Herdecke elektrik santrali sahasında 7,8 MW/7 MWh lityum-iyon pil sistemine 6 milyon € yatırım yaptı. 2018 yılından beri faaliyet göstermektedir.

Almanya'da, 2015 yılında Feldheim, Brandenburg'da 10 MW/10,8 MWh lityum-iyon pil depolama sistemi devreye alındı. Güney Kore'deki LG Chem'den 3360 lityum iyon modülüne sahiptir. 13 milyon avroluk pil ünitesi, 72 MW'lık yerel bir rüzgar çiftliği tarafından üretilen gücü depolar ve TSO 50Hertz Şanzıman şebekesini stabilize etmek için inşa edilmiştir. Ayrıca birincil kontrol rezervi için haftalık ihaleye katılır.

RWE, ağırlıklı olarak FCAS için 2022'nin sonuna kadar Lingen'de 45 MW lityum iyon pil ve Werne Gerstein elektrik santrallerinde 72 MW'lık bir pil planlıyor. Siemens, enerji depolama ve pik yönetimi için Bavyera'daki Wunsiedel'de 200 MW/200 MWh pil planlıyor.

Hollandalı kamu kuruluşu Eneco ve Mitsubishi, EnspireME olarak, Almanya'nın kuzeyindeki Jardelund'a 48 MW/50 MWh'lik bir lityum-iyon pil kurdu. Batarya, şebekeye birincil rezerv sağlamak ve birçok rüzgar türbini ve şebeke sıkışıklığı sorunu olan bir bölgede şebeke stabilitesini artırmak içindir.

Birincil kontrol rezerv piyasasına haftalık bazda teklif edilen pil sistemlerinin Alman operatörlerinin, Kasım 2016'ya kadar 18 ay boyunca ortalama 17,8 €/MWh fiyat aldıkları bildiriliyor.

İspanya'da Acciona, 2017 Mayıs'ta BESS ile bir rüzgar santralini devreye aldı. Acciona tesisi, biri 1 MW/390 kWh ve diğeri 0,7 MW/700 kWh üreten, 3 MW'lık bir rüzgar türbinine bağlı ve şebekeye bağlı iki adet Samsung lityum iyon pil sistemi ile donatılmıştır. Her ikisinin de rollerinin bir parçası olarak frekans tepkisi var gibi görünüyor.

Mayıs 2016'da Finlandiya'daki Fortum, İskandinav ülkelerindeki şimdiye kadarki en büyük BESS pilot projesinin bir parçası olarak Suomenoja elektrik santrali için 2 milyon Euro'luk megavat ölçekli lityum-iyon pil enerji depolama sistemi tedarik etmesi için Fransız pil şirketi Saft ile sözleşme imzaladı. 2 MW nominal çıkışa sahip olacak ve 1 MWh elektrik depolayabilecek, frekans regülasyonu ve çıkış düzleştirme için İSO'ya sunulacak. Fransa'nın Aube bölgesinde faaliyet gösteren, toplam 18 MW'lık iki rüzgar çiftliğini birbirine bağlayan sisteme benzer. Saft, 2012'den bu yana 80 MW'ın üzerinde pil kullandı.

Birleşik Krallık'ta, Ağustos 2019'da 475 MW'lık pil depolamasının faaliyete geçtiği bildirildi. Bunda, 10 ila 87 MW arasında değişen 11 proje, çoğu gelişmiş frekans yanıt sözleşmelerine sahip.

Yenilenebilir enerji şirketi RES, lityum iyon pil deposundan Ulusal Şebekeye 55 MW'lık dinamik frekans yanıtı sağlıyor. RES halihazırda, çoğunlukla Kuzey Amerika'da olmak üzere 100 MW/60 MWh'den fazla pil depolama alanına sahiptir.

Mart 2020'de Finlandiyalı Wartsila, yardımcı şebeke hizmetleri ve elektrikli araç şarjı için şebeke ölçekli bir pil ağı için 2 GW'lık bir depolama programına başlarken EDF'nin Pivot Power'ına iki adet 50 MW lityum-iyon pil tedarik etme sözleşmesini kazandı. Southampton'daki üçüncü bir 50 MW'lık pil, Downing LLP'den. EDF Energy Renewables, National Grid için EDF Energy'nin Kuzey Yorkshire'daki West Burton tesisinde 49 MW'lık bir pil depolama projesine sahiptir.

İngiltere Dışişleri Bakanlığı Enerji Müsteşarı Amber Rudd, 2014'te Leighton Buzzard tesisini ziyaret etti (UK Power Networks)

Kuzey İrlanda'da ABD'li jeneratör AES, Carrickfergus'taki Kilroot güç istasyonunda 10 MW/5 MWh enerji depolama dizisini tamamladı. Sistem, şebeke değişikliklerine bir saniyenin altında yanıt veren kontrol sistemi ile 136 ayrı düğümde düzenlenmiş 53'ün üzerinde000 lityum-iyon pilden oluşur. Birleşik Krallık ve İrlanda'daki en büyük gelişmiş enerji depolama sistemidir ve AES'ye göre iletim ölçeğindeki bu tür tek sistemdir. Şirket, depolama dizisini 100 MW'a kadar inşa etmek ve "gerekli olmayan termal yedekleme tesisini değiştirerek ve mevcut yenilenebilir enerji kaynaklarının daha tam entegrasyonunu kolaylaştırarak" yılda 8,5 milyon £ sistem tasarrufu sağlamak istiyor.

Birleşik Krallık'ta Orkney Adaları'nda 2 MW/500 kWh'lik bir lityum-iyon pil depolama sistemi çalışıyor. Bu Kirkwall elektrik santrali, iki adet 12,2 m'lik nakliye konteynerinde Mitsubishi aküleri kullanıyor ve rüzgar türbinlerinden gelen gücü depoluyor.

Somerset'te, Cranborne Energy Storage, 500 kW'lık bir solar PV kurulumuyla ilişkili bir 250 kW/500 kWh Tesla Powerpack lityum-iyon depolama sistemine sahiptir. Tesla, güç ünitelerinin şebekeye bağımsız bir varlık olarak güç ve enerji kapasitesi sağlayacak şekilde yapılandırılabileceğini, frekans regülasyonu, voltaj kontrolü ve dönen rezerv hizmetleri sunabileceğini iddia ediyor. Standart Tesla Endüstriyel Güç Paketi ünitesi, yüzde 88 gidiş-dönüş verimliliğiyle 50 kW/210 kWh'dir.

Birleşik Krallık'ta Statoil, İskoçya'nın Peterhead kentindeki 30 MW'lık offshore Hywind projesi için karada depolama olarak 1 MWh'lik bir lityum-iyon pil sistemi olan Batwind'in tasarımını yaptırdı. 2018'den itibaren, fazla üretimi depolamak, dengeleme maliyetlerini azaltmak ve projenin kendi güç kaynağını düzenlemesine ve arbitraj yoluyla en yüksek fiyatları yakalamasına izin vermektir.

Kuzey Amerika

Kasım 2016'da Pacific Gas & Electricity Co (PG&E), Kaliforniya'nın elektrik piyasalarına katılan pil depolama sistemlerinin performansını keşfetmek için 18-aylık bir teknoloji tanıtım projesini bildirdi. Proje 2014 yılında başladı ve Kaliforniya Bağımsız Sistem Operatörü (CAISO) pazarlarında enerji ve yardımcı hizmetler sağlamak için PG&E'nin 2 MW/14 MWh Vaca-Dixon ve 4 MW Yerba Buena sodyum kükürt pil depolama sistemlerini kullandı ve bu toptan satış pazarında CAISO tarafından kontrol edildi. . 18 milyon $'lık Yerba Buena BESS Pilot Projesi, 2013 yılında Kaliforniya Enerji Komisyonu'nun 3,3 milyon $'lık desteği ile PG&E tarafından kurulmuştur. Vaca-Dixon BESS, Solano County'deki bir PG&E güneş santrali ile ilişkilidir.

PG&E raporu, 20-yıllık bir pil ömrü olduğu varsayıldığında bile, pillerin hâlâ uygun maliyetli olmaktan uzak olduğunu gösterdi. Enerji arbitrajı için kullanılır (fiyat düşükken şarj etme ve fiyat yüksekken boşaltma), 6 MWe'lik kurulum işletme giderlerini zar zor karşılıyordu. Güç arbitrajının maliyetinde elde edilen marj, şarj etme ve boşaltma verimsizlikleri nedeniyle döngüler arasında kaybedilen yüzde 25'lik güç ve pilleri çalışma sıcaklığında (300 derece) tutmak için gereken enerji tarafından tüketildi. BESS'in optimum kullanımı, üretim ve yük arasındaki uyumsuzlukları telafi etmek için gerektiğinde yarı şarjlı ve şarj etmeye veya boşaltmaya hazır tutulan pillerle frekans düzenlemesi olarak onaylandı. Tepki süresi çok hızlıdır ve bu nedenle CAISO (veya herhangi bir TSO) için çok değerlidir. Tamamen frekans kontrolü için kullanıldığında 2 MW'lık depolama, ayda yaklaşık 35,{9}$ net kazanç sağladı - alternatif kullanımlardan daha iyi, ancak yine de 11 milyon $'lık yatırım için düşük geri ödeme. Operasyonel kontrolün son derece karmaşık olduğu ortaya çıktı. PG&E, California Meclisine şunları bildirdi: "California Assembly Bill 2514 ve kamu hizmetlerinin 1,3 gigawatt enerji depolaması tedarik etmesi gereklilikleri ile, California vergi mükellefleri bu kaynakların konuşlandırılması ve işletilmesi için milyarlarca dolar ödemeyi bekleyebilirler."

2017'de PG&E, akıllı invertörler ve dağıtılmış bir enerji kaynağı yönetim sistemi aracılığıyla kontrol edilen pil depolama kullanarak konut ve ticari güneş enerjisi gibi üçüncü taraf dağıtılmış enerji kaynaklarının (DER'ler) koordinasyonunu içeren başka bir teknoloji gösterimi için Yerba Buena pilini kullanacak. (DERMS).

Ağustos 2015'te GE, San Diego'nun 160 km doğusunda, California'da Coachella Energy Storage Partners (CESP) için 30 MW/20 MWh lityum iyon pil depolama sistemi inşa etmek üzere sözleşme imzaladı. 33 MW'lık tesis, Kasım 2016'da ZGlobal tarafından tamamlandı ve bitişik bir gaz türbini için solar rampalama, frekans regülasyonu, güç dengeleme ve siyah çalıştırma özelliği sağlayarak şebeke esnekliğine yardımcı olacak ve Imperial Irrigation District ağında güvenilirliği artıracak.

San Diego Gas & Electric, Escondido'da AES Energy Storage tarafından inşa edilen ve yaklaşık 20,000 modülde 400,000 Samsung pili barındıran 24 konteynerden oluşan 30 MW/120 MWh lityum-iyon BESS'e sahiptir. Akşam en yüksek talebi karşılayacak ve büyük bir sızıntı nedeniyle 2016'nın başlarında terk edilmesi gereken 200 km kuzeydeki Aliso Kanyonu gaz deposunun kısmen yerini alacak. (Pik yükte gaz üretimi için kullanıldı.)

SDG&E'nin California, Escondido'daki 30 MW'lık pil depolama tesisi. (Fotoğraf: San Diego Gaz ve Elektrik)

Güney Kaliforniya Edison, 2021'de devreye almak üzere, konteynerlerde 80,000 lityum-iyon pil içeren 100 MW/400 MWh'lik bir pil kurulumu inşa ediyor. Önerilen bir diğer büyük SCE projesi, AltaGas Pomona Energy için San Gabriel doğal gaz yakıtlı tesisinde 20 MW/80 MWh'lik bir depolamadır.

Büyük bir proje, Güney Kaliforniya Edison'un her biri dört saat boyunca 8 MW sağlayabilen LG Chem'den 56 hücreli 10.872 modül kullanan 4500 MWe'lik bir rüzgar çiftliği ile birlikte Güney Kaliforniya Edison'un 50 milyon dolarlık Tehachapi 8 MW/32 MWh lityum iyon pil depolama projesidir. 2016 yılında Tesla, günlük en yüksek talebi karşılamaya yardımcı olmak için Güney Kaliforniya Edison'un Mira Loma trafo merkezine 20 MW/80 MWh lityum-iyon pil depolama sistemi tedarik etmek için sözleşme imzaladı.

Vistra'nın California, Monterey County'deki gazla çalışan Moss Landing elektrik santrali için çok büyük bir pil sistemi onaylandı. Bu, 2021'de 182,5 MW/ 730 MWh ile başlayarak, sonunda 1500 MW/ 6000 MWh olabilir. 256 Tesla'3 MWh Megapack ünitesi kullanacak. Bunun ötesinde, planlar geçicidir. Vistra başka bir yerde 300 MW/1200 MWh planlıyor.

Tesla'nın 2020'lerin başında çevrimiçi olarak 50 GWh'ye sahip olmayı hedeflediği bildiriliyor.

Batı Virginia'daki 98 MW Laurel Mountain rüzgar çiftliği, çok kullanımlı 32 MW/8 MWh şebeke bağlantılı BESS kullanıyor. Santral, PJM pazarındaki frekans regülasyonu ve şebeke istikrarından ve ayrıca arbitrajdan sorumludur. Lityum-iyon piller A123 Systems tarafından yapıldı ve 2011'de hizmete alındığında dünyanın en büyük lityum-iyon BESS'iydi.

Aralık 2015'te EDF Yenilenebilir Enerji, düzenleme ve kapasite piyasalarına katılmak için Illinois'deki PJM şebeke ağında 40 MW esnek (20 MW isim plakası) kapasiteli Kuzey Amerika'daki ilk BESS projesini devreye aldı. Lityum-iyon piller ve güç elektroniği, BYD America tarafından sağlandı ve toplam 20 MW'lık 11 konteynerli üniteden oluşuyor. Şirketin Kuzey Amerika'da geliştirilmekte olan 100 MW'tan fazla depolama projesi bulunmaktadır.

E.ON Kuzey Amerika, Batı Teksas'taki Texas Waves depolama projeleri olarak Pyron ve Inadale rüzgar çiftlikleri için iki adet 9,9 MW'lık kısa süreli lityum iyon pil sistemi kuruyor. Amaç, esas olarak yan hizmetler içindir. Proje, Tucson, Arizona yakınlarında, 2 MWe'lik bir güneş panelinin bitişiğindeki 10 MW'lık Demir At'ı takip ediyor.

SolarCity, Hawaii'deki 13 MW/ 52 MWh Kaua'i Island solar PV projesi için akşam yoğun talebi karşılamak için 272 Tesla Powerpack (lityum-iyon depolama sistemi) kullanıyor. Kauai Island Utility Cooperative'e (KIUC) 20 yıl boyunca 13,9 cent/kWh'den elektrik veriliyor. KIUC ayrıca 28 MWe güneş enerjisi santrali ve 20 MW/100 MWh pil sistemi içeren bir projeyi devreye alıyor.

Toshiba, Ohio, Hamilton için bir dizi 6 MW/ 2 MWh lityum iyon pil içeren büyük bir BESS tedarik etti. 10,000 şarj-deşarj döngüsünün üzerinde kullanım ömrü olduğu iddia ediliyor.

Powin Energy ve Hecate Energy, Bağımsız Elektrik Sistemi Operatörü için Ontario'da toplam 12,8 MW/52,8 MWh'lik iki proje inşa ediyor. Powin'in 2 MWh'lik Stack 140 pil dizisi, Kitchener (20 dizi) ve Stratford'daki (6 dizi) sistemleri içerecektir.

Şebeke ölçeğinde büyük bir elektrik deposu, 4 MW'lık birsodyum kükürt (NaS) pilTeksas'taki Presidio şehri için gelişmiş güvenilirlik ve güç kalitesi sağlayan sistem. Yerel ERCOT şebekesindeki rüzgar kapasitesi için hızlı destek sağlamak üzere 2010 yılının başlarında enerji verildi. Sodyum kükürt piller, benzer roller için başka yerlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Alaska, Anchorage'da, 2 MW/0,5 MWh pil sistemi, rüzgar gücünün kullanımına yardımcı olmak için bir volanla tamamlanıyor.

ABD'nin kuzeybatısındaki Washington eyaletinde bulunan Avista Corp, 3.6 MW'lık bir santral satın alıyor.vanadyum redoks akış pili (VRFB)yenilenebilir enerji ile yük dengesi.

Ontario'nun ISO'su 2 MW'lık bir sözleşme imzaladıçinko-demir redoks akış piliViZn Enerji Sistemleri'nden.

Doğu Asya

Çin Ulusal Kalkınma ve Reform Komisyonu (NDRC) birden fazla 100 MW için çağrıda bulunduvanadyum redoks akış pili (VRFB)(10 MW/100 MWh süperkritik basınçlı hava enerji depolama sistemi, 10 MW/1000 MJ dereceli volan enerji depolama dizisi ünitesi, 100 MW lityum-iyon pil enerji depolama sistemleri ve yeni tip büyük kapasiteli erimiş tuz depolama cihazı).

Rongke Power, Çin'in Dalian kentinde dünyanın en büyüğü olduğunu iddia ederek 200 MW/800 MWh VRFB kuruyor. Yoğun talebi karşılamak, yakındaki rüzgar santrallerinden kaynaklanan kısıtlamaları azaltmak, şebeke istikrarını artırmak ve -2019 ortasından itibaren siyah çalıştırma kapasitesi sağlamaktır. Rongke, 2020'lerde 2 GW/yıl fabrika çıkışı planlıyor. Pekin'deki Pu Neng, VRFB'lerin büyük ölçekli üretimini planlıyor ve Kasım 2017'de 400 MWh'lik bir ünite inşa etmek için bir sözleşme kazandı. Sumitomo, Japonya'da Hepco için 2015 yılında devreye alınan 15 MW/60 MWh VRFB tedarik etti.

Çinli VRB Energy birkaç akış hücreli pil projesi geliştiriyor: Qinghai eyaleti, rüzgar entegrasyonu için 2 MW/10 MWh; Hubei eyaleti, 10 MW/50 MWh PV entegrasyonu 100 MW/500 MWh'ye çıkıyor; Lianlong eyaleti, 200 MW/800 MWh yenilenebilir enerji entegrasyonu; Jiangsu 200 MW/1000 MWh açık deniz rüzgar entegrasyonu.

Hokkaido Electric Power, kuzey Japonya'daki bir rüzgar çiftliği için şebeke ölçeğinde bir akış pili enerji depolama sistemi tedarik etmesi için Sumitomo Electric Industries ile sözleşme imzaladı. Bu, 20 yıllık tasarım ömrüne sahip, 2022'de Abira'da piyasaya sürülecek, üç saat depolama kapasiteli 17 MW/51 MWh vanadyum redoks akışlı pil (VRFB) olacak. Hokkaido, yine Sumitomo Electric tarafından 2015 yılında inşa edilen 15 MW/60 MWh VRFB'yi halihazırda işletmektedir.

Avustralya

Güney Avustralya'da, Hornsdale Güç Rezervi, Neoen'in Jamestown yakınlarındaki 309 MWe Hornsdale rüzgar çiftliğinin yanında bir Tesla 150 MW/194 MWh lityum-iyon sistemidir. Kapasitenin yaklaşık 70 MW'ı, frekans kontrol yardımcı hizmetleri (FCAS) dahil olmak üzere şebeke kararlılığı ve sistem güvenliği sağlamak üzere eyalet hükümetiyle sözleşmeli olarak yapılmıştır. Daha ayrıntılı ayrıntılarPil enerji depolama sistemleriyukarıdaki bölüm.

Victoria'da Neoen, Geelong yakınlarında 300 MW/450 MWh Victorian Big Battery inşa ediyor. Neoen, şebeke istikrarına yardımcı olmak ve FCAS ile "daha fazla yenilenebilir enerjinin kilidini açmak" için Avustralya Enerji Piyasası Operatörü (AEMO) ile 250 MW'lık bir şebeke hizmetleri sözleşmesine sahiptir. Tesla, 2022 yılına kadar devreye girmesi beklenen 210 Tesla Megapack'ten oluşan sistemi tedarik etmek ve işletmek için sözleşme imzaladı. Temmuz 2021'in sonundaki ilk test sırasında Tesla Megapack'lerinden biri alev aldı.

Neoen, Bulgana Green Power Hub için Victoria'daki Stawell'de 196 MWe'lik bir rüzgar çiftliğini destekleyen 20 MW/34 MWh'lik bir pil inşa etti.

Victoria'da Fluence tarafından sağlanan 30 MW/30 MWh'lik bir pil Ballarat yakınında ve 2018'den beri Kerang yakınlarındaki Gannawarra'da 25 MW/50 MWh Tesla Powerpack pili 50 MWe'lik bir güneş çiftliği ile entegre edilmiştir.

Güney Avustralya'da Lyon Group, Morgan'daki Riverland Solar Storage programı tarafından 100 MW/400 MWh'lik bir pille desteklenmek üzere, sırasıyla 700 milyon $ ve 300 milyon $ maliyet tahmini ile 330 MWe'lik bir güneş enerjisi santrali önerildi. Eyaletin kuzeyindeki Olimpik Baraj madeninin yakınında, Lyon Group tarafından önerilen 120 MW güneş PV artı 100 MW/200 MWh pil Kingfisher projesi, muhtemelen sırasıyla 250 milyon $ ve 150 milyon $'a mal olacak.

AGL, 2023'ten itibaren kullanılmak üzere Adelaide yakınlarındaki Torrens Adası gazla çalışan elektrik santralinde 250 MW/250 MWh lityum demir fosfat (LFP) pil tedarik etmesi için Wärtsilä ile sözleşme yaptı. 1000 MWh'ye genişletilebilir.

100 MW/100 MWh Playford büyük pilinin Güney Avustralya'da Arrium'un Whyalla çelik fabrikasına hizmet etmesi için Cultana 280 MWe solar PV projesiyle birlikte planlanıyor.

Avustralya'nın ilk şebeke ölçeğinde akış bataryası, Adelaide'nin 430 km kuzeyindeki Neuroodla'da inşa edilecek. Invinity tarafından tedarik edilecek ve 2 MW/8 MWh kapasiteye sahip olacak ve 6 MW'lık bir güneş dizisi tarafından şarj edilerek, akşam pik takviyesi ve yan hizmetler sağlayacak. Bireysel VRFB modülleri 40 kW'dır.

Queensland'de Wandoan South'ta Vena Energy için 100 MW/150 MWh'lik bir pil kuruluyor.

Queensland'de, Cooktown'ın güneyinde, Lakeland yakınlarında, 10,4 MW'lık bir güneş enerjisi santrali, akşam zirvesi sırasında ada modu ile ızgara kurulumunun kenarı olarak 1,4 MW/5,3 MWh lityum-iyon pil ile desteklenecek. Conergy Hibrit Enerji Depolama Çözümü tesisini kullanacak ve 2017'de devreye girecek. 42,5 milyon A$ değerindeki proje, şebeke yükseltme ihtiyacını azaltacak. BHP Billiton, uzak maden sahaları için olası bir prototip olarak projeye dahil oldu. Bu tür diğer sistemler Degrussa ve Weipa madenlerindedir.

Kuzeybatı Avustralya'da, 35 MW/11,4 MWh'lik bir Kokam lityum-iyon pil, Eylül 2017'den beri madenlere hizmet veren özel bir şebekede ve yavaş yanıt veren 178 MWe'lik gaz yakıtlı bir tesisin yanında çalışıyor. Frekans kontrolüne ve küçük şebekenin dengelenmesine yardımcı oldu. Önerilen 60 MWe'lik güneş enerjisi kapasitesi ilavesiyle, ikinci bir batarya öngörülmektedir.

Pilbara'daki Tom Price'da 45 MW/12 MWh'lik bir pil, gaz türbinlerindeki dönen rezervin yerini alan sanal bir senkron makine işlevi görüyor. 50 MW/75 MWh Hitachi bataryası da kuruluyor. 35 MW/12 MWh'lik bir pil, yakınlardaki Newman Dağı'nda zaten çalışıyor.

Diğer ülkeler

Ruanda'da, 4,8 kWh'lik modüllerde Samsung lityum-iyon hücreleri kullanılarak şebekeden bağımsız tarımsal sulama için yedek güç sağlamak üzere Alman Tesvolt'tan 2,68 MWh pil depolama sözleşmesi yapıldı. Tesvolt, 30 yıllık hizmet ömrü boyunca yüzde 100 deşarj derinliği ile 6000 tam şarj döngüsü iddia ediyor.

Diğer pil teknolojileri (lityum-iyon hariç)

NB Vanadyum akışlı piller ve sodyum kükürt piller, yukarıdaki Pil enerji depolama sistemleri bölümünde açıklanmıştır.

RedFlow, aralıklı besleme ile bağlantılı olarak kurulabilen ve günlük derin deşarj ve şarj kapasitesine sahip bir dizi çinko bromür akışlı pil modülüne (ZBM) sahiptir. Lityum iyon tipinden daha dayanıklıdırlar ve daha küçük ZBM birimleri için beklenen enerji verimi 44 MWh'ye kadar değişir. Büyük ölçekli pil (LSB) birimleri, 400-800 voltta tepe noktası 300 kW, sürekli 240 kW sağlayan ve 660 kWh sağlayan 60 ZBM-3 pilden oluşur.

ABD'deki Eos Energy Storage Znyth'ini kullanıyorsulu çinko pilçinko hibrit katotlu ve şebeke desteği için optimize edilmiş, 4 ila 6 saat sürekli deşarj sağlıyor. 250 kW/1 MWh alt sistem ve 1 MW/4 MWh tam sistemden oluşan 4 kWh üniteden oluşmaktadır. Eylül 2019'da Eos ve Holtec International, Holtec'in SMR-160 küçük modüler reaktörlerinden gelen fazla gücün depolanması da dahil olmak üzere endüstriyel ölçekte enerji depolaması için sulu çinko pilleri toplu olarak üretmeye yönelik bir ortak girişim olan Hi-Power'ın kurulduğunu duyurdu. yoğun talep sırasında şebekeye güç sağlar.

Duke Energy test ediyorhibrit ultrakapasitör-pil depolamasistemi (HESS), Kuzey Karolina'da, 1,2 MW'lık bir güneş enerjisi kurulumuna yakın. 100 kW/300 kWh pil, tuzlu su elektroliti ve sentetik pamuk ayırıcı ile sulu hibrit iyon kimyası kullanır. Hızlı yanıt veren ultrakapasitörler, yük dalgalanmalarını yumuşatır.

Daha az maliyetkurşun asit piller1 MW'a kadar olan bankaların rüzgar santrali güç üretimini stabilize etmek için kullanılmasıyla birlikte, küçük işletme ölçeğinde de yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunlar lityum iyondan çok daha ucuzdur, bazıları 4000'e kadar derin deşarj döngüsüne sahiptir ve ömürlerinin sonunda tamamen geri dönüştürülebilirler. Ecoult UltraBattery, valf ayarlı bir kurşun-asit (VRLA) pili tek bir hücrede bir ultrakapasitörle birleştirerek, uzun ömür ve verimlilikle birlikte yüksek oranlı kısmi şarjlı çalışma sağlar. 1280 Ecoult pilli 250 kW/1000 kWh UltraBattery sistemi, Eylül 2011'de Albuquerque, New Mexico'daki PNM Prosperity Enerji Depolama Projesinde S&C Electric tarafından 500 kW'lık bir güneş fotovoltaik sistemiyle bağlantılı olarak, öncelikle voltaj regülasyonu için devreye alındı. Avustralya'nın en büyük kurşun asitli akü depolama sistemi, King Island'da 3 MW/1,5 MWh'dir.

Stanford Üniversitesi geliştiriyoralüminyum iyon pil, düşük maliyet, düşük yanıcılık ve 7500 döngünün üzerinde yüksek şarj depolama kapasitesi iddia ediyor. Tuz elektrolitli bir alüminyum anot ve grafit katoda sahiptir, ancak yalnızca düşük voltaj üretir.

Ev ölçeğinde BESS

Mayıs 2015'te Tesla, Tesla arabalarındakilere benzer lityum-iyon piller kullanarak yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik depolamak için 7 veya 10 kWh'lik bir ev tipi pil depolama birimini duyurdu. 2 kW verecek ve 350-450 voltta çalışacak. Powerwall sistemi, kurulumculara 7 kWh birimi için 3${21}} veya 10 kWh birimi için 3500$'dan satılacaktı, ancak ikinci seçenek hemen durduruldu ve ilk seçenek 6,4 kWh depolama ve 3,3 kW güce düşürüldü. Bu açıkça yerel ölçekte olsa da, geniş çapta ele alınırsa şebeke etkileri olacaktır. Tesla, depolamayı kullanmak için 15 c/kWh artı başlangıçta bu yenilenebilir enerjinin maliyetini talep ediyor; 10-yıl, 3650-döngü garantisi, beşinci yılda 3,8 kWh'ye, toplam 18.000 kWh'ye düşen çıkışı kapsıyor.

Birleşik Krallık'ta Powervault, ev kullanımı için, çoğunlukla güneş enerjisiyle çalışan ancak aynı zamanda akıllı sayaçlarla tasarruf sağlama amacıyla çeşitli piller sağlıyor. 4 kWh'lik kurşun-asit bataryası, kurulu fiyatı 2900 £ olan en popüler üründür, ancak asıl bataryaların beş yılda bir değiştirilmesi gerekir. 4 kWh'lik bir lityum-iyon ünitenin kurulum maliyeti 3900 £'dir ve diğer ürünlerin kurulum maliyeti 2 ila 6 kWh arasında değişmektedir ve kurulum maliyeti £5000'e kadar çıkmaktadır.

2 Nisan'da017 LG Chem, Kuzey Amerika'da hem düşük hem de yüksek voltajlı bir dizi pil sunuyordu. 3,3, 6,5 ve 9,8 kWh'lik 48-volt pillere ve 7,0 ve 9,8 kWh'lik 400-voltluk pillere sahiptir.

Ev tipi lityum iyon BESS, birimlerin bir meskenin duvarlarına yapıştırılmasına izin vermeyen yangın kısıtlamalarına tabi olabilir.

Basınçlı hava enerji depolama

Jeolojik mağaralarda veya eski madenlerde basınçlı havayla (CAES) enerji depolama, gazla çalışan veya elektrikli kompresörler kullanılarak nispeten büyük ölçekli bir depolama teknolojisi olarak deneniyor, adyabatik ısı atılıyor (bu, diabatik sistemdir). Serbest bırakıldığında (adyabatik soğutmayı telafi etmek için ön ısıtma ile), ek yakıt yanmasıyla bir gaz türbinine güç sağlar, egzoz ön ısıtma için kullanılır. Sıkıştırmadan gelen adyabatik ısı depolanır ve daha sonra ön ısıtma için kullanılırsa, sistem adyabatik CAES'dir (A-CAES).

CAES kurulumları, toplamda yaklaşık yüzde 70 verimlilikle 300 MW'a kadar olabilir. CAES kapasitesi, bir rüzgar çiftliğinden veya 5-10 MW güneş enerjisi PV kapasitesinden elde edilen üretimi eşitleyebilir ve onu kısmen sevk edilebilir hale getirebilir. Alabama'da (110 MW, 2860 MWh) ve Almanya'da (290 MW, 580 MWh) iki diyabetik CAES sistemi faaliyette ve diğerleri ABD'de denenmiş veya başka yerlerde geliştirilmiş.

Piller, CAES'ten (girdi elektriğinin oranı olarak çıktı) daha iyi verimliliğe sahiptir, ancak birim kapasite başına daha pahalıya mal olurlar ve CAES sistemleri çok daha büyük olabilir.

Duke Energy ve diğer üç şirket, Utah'ta 2100 MW'lık bir rüzgar çiftliğine ve diğer yenilenebilir kaynaklara yardımcı olan 1200 MW'lık, 1.5 milyar dolarlık bir proje geliştiriyor. Bu, tuz mağaralarının kullanıldığı Intermountain Enerji Depolama Projesi. Kesintili boşlukları kapatmak için deşarj için 48-saat süre hedefliyor, dolayısıyla görünüşe göre 50 GWh'nin üzerinde. Site ayrıca Güney Kaliforniya'dan iletilen fazla güneş enerjisini de depolayabilir. Dört adet 300 MW'lık aşamada inşa edilecek.

Gaelectric Energy Storage, Kuzey İrlanda, Larne'de 550 GWh/yıllık bir CAES projesi planlıyor.

ABD'de Gill Ranch CAES projesi, hava yerine doğal gazın basınç altında depolandığı bir sıkıştırılmış gaz enerji depolama (CGES) tesisi olacak şekilde uyarlanıyor. Gaz yaklaşık 2500 psi ve 38 derecede depolanır. 900 psi'lik boru hattı basıncına genişleme, sıvı su ve hidrat oluşumunu önlemek için ön ısıtma gerektirir.

Toronto Hydro ve Hydrostor, Ontario Gölü'nün 55 m altındaki keselerde basınçlı hava kullanarak bir saatte 0,66 MW verim sağlayan bir pilot projeye sahiptir.

Kriyojenik depolama

Teknoloji, havayı -196 dereceye kadar soğutarak çalışır, bu noktada yalıtımlı düşük basınçlı tanklarda depolamak için sıvıya dönüşür. Ortam sıcaklıklarına maruz kalma, hızlı yeniden gazlaşmaya ve hacmin 700-kat genişlemesine neden olur, bu da bir türbini çalıştırmak ve yanmadan elektrik üretmek için kullanılır. Birleşik Krallık'taki Highview Power, Slough'daki bir pilot tesise ve Manchester yakınlarındaki bir gösteri tesisine dayalı olarak, kullanılmayan bir enerji santrali sahasında ticari ölçekte 50 MW/250 MWh 'sıvı hava' tesisi planlıyor. Enerji, 10-saatlik, 200 MW/2 GWh'lik bir sistem için 110 £/MWh (142 $/MWh) tahmini seviyelendirilmiş maliyetle (pillerde olduğu gibi saatler yerine) haftalarca depolanabilir.

Termal depolama

WNA Yenilenebilir Enerji belgesinin güneş enerjisi alt bölümünde açıklandığı gibi, bazı CSP tesislerierimiş tuzgece boyunca enerji depolamak için. İspanya'nın 20 MWe Gemasolar yüzde 63 kapasite faktörü ile dünyanın ilk sıfıra yakın baz yüke sahip CSP tesisi olduğunu iddia ediyor. İspanya'nın 200 MWe'lik Andasol tesisi de Kaliforniya'nın 280 MWe'lik Solana'sında olduğu gibi erimiş tuz ısı depolama kullanıyor.

Bir erimiş tuz reaktörü (MSR) geliştiricisi olan Moltex, aralıklı yenilenebilir kaynakları desteklemek için bir erimiş tuz ısı depolama konsepti (GridReserve) ortaya koydu. Moltex, sürekli olarak çalışan, talebin düşük olduğu dönemlerde ısıyı yaklaşık 600 derecede nitrat tuzu depolamaya yönlendiren (güneş CSP tesislerinde kullanıldığı gibi) 1000 MWe'lik bir Kararlı Tuz Reaktörü önerir. Yüksek talep dönemlerinde, sekiz saate kadar depolanan ısı kullanılarak güç çıkışı ikiye katlanarak 2000 MWe'ye çıkarılabilir. Isı deposunun seviyelendirilmiş elektrik maliyetine sadece £3/MWh eklediği iddia edilmektedir.

1414 Company'nin (14D) kullandığı Güney Avustralya'da başka bir ısı depolama biçimi geliştiriliyor.erimiş silikon. İşlem, 70 cm'lik bir küp erimiş silikonda 500 kWh depolayabilir; bu, hemen hemen aynı alanda Tesla'nın Powerwall'unun yaklaşık 36 katı kadardır. Stirling motoru veya türbin gibi bir ısı eşanjör cihazından boşalır ve ısıyı geri dönüştürür. 10 MWh birimin maliyeti yaklaşık 700 A$'dır,000. (1414 derece, silikonun erime noktasıdır.) Güney Avustralya'da Port Augusta yakınlarındaki Aurora güneş enerjisi projesinde bir TESS gösterimi yapılacak.

Ayrıca Avustralya'da, adı verilen harmanlanmış bir malzemekarışabilirlik aralığı alaşımı (MGA)enerjiyi ısı şeklinde depolar. MGA, güneş ve rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynakları tarafından üretilen ve şebeke talebinin fazlası olan enerjiyi alan ve bir haftaya kadar depolayan küçük harmanlanmış metal bloklarından oluşur. Lityum-iyon pillerden çok daha düşük olan 35 $/kWh'lik bir maliyet aktarılıyor, ancak pillerden daha yavaş yanıt süresine sahip - 15 dakika. Isı, potansiyel olarak yeniden kullanılan kömürle çalışan tesislerde buhar üretmek için salınır. MGA Thermal şirketi, Newcastle Üniversitesi'nden ayrıldı ve federal bir hibe kullanarak bir pilot üretim tesisi kuruyor. 200 dereceden 1400 dereceye kadar sıcaklıklar için geliştirilmekte olan çeşitli sistemlere sahiptir.

Başka bir enerji depolama şekli buzdur.Buz Enerjisibüyük klima ünitelerine bağlı Ice Bear sistemini kullanarak 25,6 MW'lık termal enerji depolaması sağlamak için Güney Kaliforniya Edison'dan sözleşmelere sahiptir. Bu, geceleri güç talebinin düşük olduğu zamanlarda buz yapar, ardından bunu gündüzleri klima kompresörleri yerine soğutma sağlamak için kullanır ve böylece pik talebi azaltır.

Hidrojen deposu

Almanya'da Siemens, 6 MW'lık bir hidrojen depolama tesisini devreye aldı.proton değişim zarı (PEM)fazla rüzgar enerjisini yakıt hücrelerinde kullanmak veya doğal gaz kaynağına eklemek için hidrojene dönüştürmek için teknoloji. Mainz'deki tesis dünyanın en büyük PEM kurulumudur. Ontario'da Hydrogenics, Ağustos 2014'te devreye giren ve elektroliz yoluyla suyu hidrojene dönüştüren 2 MW'lık bir PEM tesisi oluşturmak için Alman kamu kuruluşu E.ON ile ortaklık kurdu.

Yakıt hücresinden elektriğe elektrolizin verimliliği yaklaşık yüzde 50'dir.

San Diego Gas & Electric, trafo merkezlerine 30 adet GenCell G5rx yedek yakıt hücresi kurmak için İsrailli GenCell ile birlikte çalışıyor. Bunlar 5 kW çıkışlı hidrojen bazlı alkalin yakıt hücreleridir. İsrail'de üretilirler ve İsrail Elektrik Şirketi tarafından orada kullanılırlar.

kinetik depolama

volanlarkinetik enerjiyi depolar ve on binlerce yeniden şarj etme döngüsüne sahiptir.

Ontario'nun ISO'su, NRStor Inc.'den 2 MW'lık bir volan depolama sistemi için sözleşme imzaladı. Hawaiian Electric Co, Oahu şebekesi için Amber Kinetics'ten 80 kW/320 kWh'lik bir volan sistemi kuruyor, bu potansiyel olarak birkaç modülden biri. Normalde kinetik enerjiyi tekrar elektriğe dönüşmeye hazır halde depolayan volanlar, enerji depolamadan çok frekans kontrolü için kullanılırlar, nispeten kısa sürede enerji verirler ve her biri 150 kWh'ye kadar güç sağlayabilirler. Amber Kinetics, dört saatlik deşarj kapasitesi olduğunu iddia ediyor.

Alman Stornetic, onlarca kilovattan yaklaşık bir megavata kadar değişen kapasitelerde DuraStor üniteleri üretiyor. Uygulamalar, trenler için rejeneratif frenlemeden rüzgar çiftliği yardımcı hizmetlerine kadar uzanır.

Volanların başlıca kullanımı, ana şebeke arızasının ardından entegre bir dizel jeneratörün çalıştırılması sırasında 7-11 ikinci sürekli geçiş senkron fonksiyonuna sahip dizel döner kesintisiz güç kaynağı (DRUPS) kurulumlarındadır. Bu zaman kazandırır -e.g.30 saniye – normal dizel yedeklemenin başlaması için. Aksi takdirde volan enerji depolar.

ABD Enerji Bakanlığı'nın Küresel Enerji Depolama veritabanı daha fazla bilgiye sahiptir.