EN
Quick Links
Mreže za energiju danas sve više prelaze na kombinovane solarne i skladišne sisteme gde solarni paneli rade zajedno sa litijum-jonskim baterijama ili sistemima tečnih baterija. Osnovna ideja je prilično jednostavna – skladištenje viška energije proizvedene tokom dana kako bi se koristila u vreme vršnog opterećenja uveče ili kada mreža doživi probleme. S obzirom da obnovljivi izvori već čine više od 20 odsto električne energije u nekoliko regiona, energetske kompanije više ne posmatraju ove baterijske sisteme kao dodatke koji su poželjni ali ne i neophodni. Umesto toga, one ih sve više počinju da tretiraju kao osnovne delove infrastrukture mreže, nešto što zahteva planiranje od samog početka, a ne dodavanje naknadno kao poslethotinu.
Dodavanje skladišta energije pored elektrana na sunčevu energiju čini ih znatno fleksibilnijim izvorima energije. Uzmite za primer elektranu na sunčevu energiju od 250 megavata u Arizoni. Tokom vršnih večernjih sati kada svi uključe svetla i kućne aparate, ugrađeni baterijski sistem sa 400 megavatnih časova kapaciteta aktivirao se i dodatno obezbedio 100 megavata tokom četiri sata. Ovo je sprečilo stare gasne elektrane da se pale samo radi nekoliko dodatnih sati. Ovakve konfiguracije smanjuju potrebu za dalekovodima i mogu zapravo ponovo pokrenuti mrežu nakon velikih prekida isporuke struje. Prema nedavnim studijama NREL-a, kompanije za proizvodnju energije ostvaruju uštedu od oko 40% na složenim prilagodavanjima frekvencije potrebnim za održavanje ravnoteže kada kombinuju skladištenje sa svojim solarnim instalacijama.
Gledajući širu sliku, očigledno je došlo do skoka u količini skladišta energije koja se dodaju velikim solarnim instalacijama širom Amerike. Prema podacima sa Market.us iz prošle godine, otprilike tri četvrtine svih planiranih solarnih projekata za period 2023. do 2024. godine uključiće neki oblik baterijskog sistema. Šta to u stvari znači? Pa, naša zemlja već sada ima oko 20,7 gigavata baterijskih kapaciteta u radu. To je zapravo prilično impresivno, jer bi to moglo da obezbedi struju za otprilike 15 miliona domaćinstava u slučaju da bi nastupila prekida struje koja bi trajala četiri uzastopna sata. Nekoliko saveznih država koje su postavile ciljeve u pogledu proizvodnje čiste energije počinje da zahteva da nove solarne farme imaju ugrađena rešenja za skladištenje. Ovaj regulatorni pritisak stvara prilike za preduzeća koja razmatraju nadogradnju postojećih sistema. Stručnjaci procenjuju da samo ovaj zahtev može da generiše oko dvanaest milijardi dolara godišnje, isključivo za nadogradnju postojećih sistema odgovarajućim baterijskom rezervom do sredine naredne decenije.
Пројекти соларних електрана на нивоу мреже углавном се ослањају на литијум-јонске батерије, јер нуде ефикасност пуњења и пражњења од око 90% и цене су значајно опале последњих година, све до око 89 америчких долара по кВх према подацима из 2023. године. Ове батерије изузетно добро функционишу када имамо потребу за великим количинама енергије у кратком временском периоду, обично између 4 и 8 сати складиштења. Међутим, на тржишту се појављују нови играчи, као што су гвожђе-ваздушне и цинк-бромидне токе батерије, које изгледа боље одговарају онда када заиста имамо потребу за складиштењем енергије током доста дужег временског периода, можда чак од 12 сати па све до преко 100 сати. Истраживачи су такође постигли напредак и у развоју катодних материјала, те су већ прешли границу од 300 Wh по килограму у односу на густину енергије литијум-јонских батерија, што значи да компаније могу да инсталирају компактније батеријске системе не жртвујући капацитет за своје соларне фарме.
Батерије са чврстим електролитом постижу значапан напредак у борби против проблема термичког неуправљивог загревања захваљујући керамичким електролитним конструкцијама које могу достићи густине енергије изнад 500 Wh/kg. Овакве перформансе чине их идеалним кандидатима за системе складиштења соларне енергије на велики начин, где простор има значај. У међувремену, технологија натријум-иона је ових дана доста напредовала, нудећи сличне могућности као и прва генерација литијумских батерија, али са производним трошковима који су за око 40% нижи. Материјали који се користе у овим натријум-батеријама такође су доста доступнији у односу на ретке метала, а једињења као што су аналоги Пруског плавог постају све популарнија у производним круговима. Обе иновације уклапају се у планове многих земаља за електроенергетске мреже у наредној деценији. Већина влада циља интеграцију обновљивих извора енергије до нивоа од око 95% до 2035. године, а ове нове врсте батерија помажу у решавању два важна проблема истовремено – безбедносних ризика који произлазе из традиционалних хемијских саставова и растућег проблема недостатка сировина неопходних за масовну производњу.
Системи за складиштење енергије помоћу соларних панела се ових дана брзо прихватају, али сусрећу се са великим проблемима приликом повезивања са електричном мрежом. Око 40 одсто пројеката обновљиве енергетике који су застали у изградњи указују на проблеме у процесу прикључка преко редова чекања за интерконекцију, према подацима Националног истраживачког лабораторије за обновљиве изворе енергије (NREL) из 2023. године. Наши електрични системи су изграђени за једносмерни ток енергије, тако да имају проблема са управљањем енергијом која се враћа из малих система соларних панела уз складишта енергије која су распоређена по насељима. То значи да комунални пружаоци услуга морају да уложе значајна средства у надоградњу трансформаторских станица како би систем радио без прекида. Још један проблем представљају инвертори који нису у складу једни са другима. Старија опрема једноставно нема довољно капацитета да правилно регулише напон током сталних циклуса пуњења и празнjenja батерија.
Правилно управљање температуром је од кључне важности за системе за складиштење батерија на велики начин. Када се температура није правилно контролише, према истраживању из 2022. године које је спровела DNV, то може смањити век трајања ових батерија пре него што ће их бити потребно заменити чак за 30%. Већина индустријских прописа данас захтева системе за резервно хлађење, као и напредне технологије гашења пожара које морају да зауставе било какво опасно прегревање у року од осам секунди. Ако посматрамо финансијску страну питања, управљање температуром чини око 18% укупних трошкова инсталирања BESS система. За објекат као што је она од 100 MW, то обично додаје око 1,2 милиона долара укупним трошковима. То је прилично значајан износ, али неопходан узимајући у обзир колико су ови системи осетљиви на проблеме везане за топлоту.
Иако литијум-јонске батерије доминирају у 92% нових пројеката соларног складиштења (Wood Mackenzie 2024), девелоперима се поставља критичан избор:
Studija iz 2024. godine sprovedena od strane Lazard-a je pokazala da povećanje kapaciteta baterijskih sistema za 20% povećava ROI projekta kroz 30% duži vek trajanja sistema, uprkos višim početnim troškovima.
Promene u vladinim politikama prave stvarnu razliku u brzini i mogućnosti uvođenja solarnih baterija širom zemlje. Otprilike petnaest američkih saveznih država je počelo da zahteva sisteme za skladištenje energije za svaku novu solarnu farmu veću od 50 megavata. U isto vreme, postoji jedna stvar po imenu Naredba FERC 841 koja stalno menja način na koji kompanije za energiju dobijaju naknadu na veleprodajnim tržištima. Prema SEIA, ako uspemo da pojednostavimo sve dozvole i zahteve za papirologiju, možda ćemo do 2026. godine videti da oko 15 gigavata solarnih projekata sa skladištenjem konačno krenu napred. To bi se desilo uglavnom zato što svi pristaju na osnovna pravila o bezbednosti i načinu na koji različiti delovi mreže međusobno povezuju.
Uzmite Moss Landing sistem u Kaliforniji kao primer onoga što se dešava kada solarni paneli i baterije rade zajedno da bi rešile probleme sa mrežom u vreme ekstremnih vrhova. Ovaj sistem ima povezanu kapacitet od oko 1,6 gigavatasa u skladu sa solarnim panelima, što znači da može da obezbedi električnu energiju za više od 300 hiljada domaćinstava tokom četiri sata, upravo u trenutku najveće potražnje u večernjim časovima. Ono što je zaista zanimljivo jeste da je sistem uspeo da smanji kazne za operatore mreže skoro za 28 miliona dolara godišnje zahvaljujući svojoj sposobnosti regulisanja frekvencije. Prilično impresivno, imajući u vidu da je održao rad sa skoro 98% efikasnosti čak i tokom prošle jeseni kada su požari oštetili delove prenosne mreže.
Највећа постављена соларна батерија у Флориди, са изузетних 900 МВх капацитета, смањила је употребу погонских електрана на фосилна горива за отприлике 40% током сезоне урагана, захваљујући прилично интелегентним алгоритмима диспечинга. Оно што омогућава овом систему да толико добро функционише је његова интеграција са суседном соларном фармом од 75 МВ. Чувајући вишак соларне енергије која се производи у подневним часовима, батерије могу да ослобађају електричну енергију у тренуцима вршног оптерећења између 19 и 21 час сваког дана. Овакав паметан приступ уштеде годишње око 3,2 милиона долара само у трошковима везаним за претерано оптерећење мреже. Права магија се дешава у оним тренуцима када наступе бујице и мрежа има потребу за додатном подршком, а традиционални извори енергије су угрожени или једноставно прескупи за покретање на максималној снази.
Недавна инсталација од 300 MW/450 MWh Теслиног мегапак модула истиче како соларни батерије могу да ускоче када мрежама треба додатна подршка. Већ 2023. године, након што је велика термоелектрана неочекивано престала са радом, ове батерије су се активирале свега за 140 милисекунди – то је отприлике 60 пута брже него што то традиционалне термоелектране могу да постигну. Захваљујући овом брзом одговору, око 650 хиљада домаћинстава је остало у стању напајања током ситуације која је могла довести до масовног блекаута. Она што чини овај пример још убедљивијим је чињеница да је систем одржао изузетно висок степен ефикасности од 92%, упркос томе што је стално био делимично коришћен током дана. Ова стварна ефикасност јасно показује да комбиновање различитих извора енергије добро функционише, олакшавајући интеграцију обновљивих извора у постојећу енергетску инфраструктуру без смањења поузданости.
Solarni baterijski sistemi danas postaju pametniji zahvaljujući veštačkoj inteligenciji koja pomaže u upravljanju načinom na koji se punjenje i pražnjenje energije vrši, kao i u interakciji sa mrežom. Pametni softver analizira stvari poput vremenskih prilika, promena u ceni električne energije tokom dana i trenutnih obrazaca potrošnje energije. Prema podacima Startus Insights iz 2025. godine, ovakvi pametni sistemi mogu povećati profitabilnost investicija za osobe koje upravljaju ovim sistemima između 12% i 18% u poređenju sa starijim fiksnim sistemima. U velikim objektima sa velikim brojem baterija, mašinsko učenje automatski premešta energiju između različitih baterijskih banki i invertora. Ovo pomaže u zaštiti baterija da se ne troše prebrzo i održava razlike u naponu ispod 2%, što je izuzetno važno kada se pokušava da se podrže mreže koje nisu stabilne ili jake.
Соларно-ветро-батеријски хибриди сада чине 34% нових обновљивих инсталација, омогућавајући испоруку чисте енергије 24/7 путем:
Недавне студије истичу да хибридне електране постижу 92% искоришћености капацитета у односу на 78% код самосталних соларних фарми, док интеграција складишта на истом локацији ублажава 83% неправилности у производњи.