EN
Quick Links
Ang mga sistema ng kuryente ngayon ay nagiging mas nakatuon sa pagsasama ng solar at storage setup kung saan ang mga solar panel ay gumagana nang sabay sa lithium ion battery o flow battery system. Ang pangunahing layunin ay simple lamang — itago ang dagdag na kuryente na nabuo sa araw para magamit kapag tumaas ang demand sa gabi o kapag may problema sa grid. Dahil ang renewable energy ay umaabot na ng higit sa 20 porsiyento ng kuryente sa ilang rehiyon, hindi na nakikita ng mga kumpanya ng kuryente ang mga baterya bilang dagdag na kagamitan na opsyonal. Sa halip, nagsisimula na silang tratuhin ang mga ito bilang mahahalagang bahagi ng imprastraktura ng grid, isang bagay na dapat isama sa plano mula pa sa umpisa at hindi isang bagay na idinadagdag lamang sa huli bilang isang pag-aalala.
Ang pagdaragdag ng imbakan ng kuryente sa tabi ng mga solar farm ay nagpapaginhawa sa kanila bilang mapagkukunan ng kuryente. Halimbawa, ang 250 megawatt na solar planta sa Arizona. Noong mga oras ng kapanahunang kumakain ng maraming kuryente, nagsindi ang lahat ng ilaw at gamit sa bahay, ang sistema ng baterya ng pasilidad ay nagbigay ng 100 megawatts sa loob ng apat na oras mula sa kanyang 400 megawatt na kapasidad. Ito ay nagpigil sa mga lumang gas-fired peaker plants na gumana lamang para sa ilang oras. Ang ganitong uri ng sistema ay nagbawas sa pangangailangan ng mahabang linya ng kuryente at maaaring muling buhayin ang grid pagkatapos ng malalang pagkawala ng kuryente. Ayon sa mga kamakailang pag-aaral ng NREL, nakakatipid ang mga kumpanya ng kuryente ng mga 40 porsiyento sa mga mahihirap na pag-adjust sa dalas na kinakailangan para mapanatili ang balanse kapag pinagsama ang imbakan sa kanilang mga solar na instalasyon.
Kung titingnan ang malaking larawan, malinaw na mayroong pagtaas sa dami ng imbakan ng enerhiya na idinadagdag sa mga malalaking solar installation sa buong Amerika. Ayon sa Market.us noong nakaraang taon, ang mga naka-planong proyekto sa solar para sa 2023 hanggang 2024 ay mayroong humigit-kumulang tatlong ika-apat na bahagi na kasama ang ilang uri ng sistema ng baterya. Ano nga ba ang ibig sabihin nito? Ang ating bansa ay mayroon nang humigit-kumulang 20.7 gigawatts na baterya na gumagana sa ngayon. Ito ay talagang kahanga-hanga dahil ang mga ito ay maaaring panatilihing nakapagbibigay ng kuryente sa humigit-kumulang 15 milyong kabahayan kung sakaling magkaroon ng black-out na umaabot sa apat na oras. Ang ilang mga estado na nagtakda ng mga target para sa produksyon ng malinis na enerhiya ay nagsisimula nang humiling na ang mga bagong solar farm ay dapat kasamaan ng imbakan ng enerhiya. Ang pinaigting na regulasyon na ito ay nagbubukas ng oportunidad para sa mga negosyo na naghahanap-hanap tungkol sa mga pagbabago. Ang mga eksperto ay nagtataya na ang kinakailangan lamang na ito ay maaaring makagawa ng humigit-kumulang labindalawang bilyong dolyar bawat taon para lamang sa pag-upgrade ng mga umiiral na sistema na may tamang baterya bago pa man umabot sa kalagitnaan ng susunod na dekada.
Karamihan sa mga proyekto ng grid scale solar ay umaasa sa mga baterya ng lithium ion sa kasalukuyan dahil nag-aalok ang mga ito ng humigit-kumulang 90% round trip efficiency at bumaba na nang husto ang presyo noong kamakailan, pababa sa humigit-kumulang $89 kada kWh ayon sa mga datos noong 2023. Ang mga bateryang ito ay gumagana nang maayos kapag kailangan natin ng maraming kuryente nang mabilis para sa ilang oras, karaniwang nasa pagitan ng 4 hanggang 8 oras na imbakan. Ngunit mayroong ilang mga bagong player na papasok na sa merkado, tulad ng iron air at zinc bromide flow batteries, na tila mas angkop para sa mga sitwasyon kung saan kailangan talaga natin ang enerhiya na naka-imbak sa mas matagal na panahon, mula sa 12 oras hanggang sa higit sa 100 oras. Ang mga mananaliksik ay gumagawa rin ng progreso sa mga materyales sa cathode, pinapataas ang lithium ion energy density na lumampas sa 300 Wh kada kg marka, na nangangahulugan na ang mga kumpanya ay maaaring mag-install ng mas maliit na sistema ng baterya nang hindi kinakailangang iayos ang kapasidad para sa kanilang mga solar farm.
Ang mga baterya na solidong estado ay nagpapakita ng seryosong progreso laban sa mga problema ng thermal runaway dahil sa kanilang disenyo ng ceramic electrolyte na maaaring umabot sa densidad ng enerhiya na higit sa 500 Wh/kg. Ang ganitong uri ng pagganap ay nagpapahintulot sa kanila na maging perpektong kandidato para sa mga solusyon sa malaking imbakan ng solar kung saan mahalaga ang espasyo. Samantala, ang teknolohiya ng sodium ion ay nakapagtamo nang malaki sa mga nakaraang panahon, nag-aalok ng katulad na mga kakayahan ng mga unang henerasyong baterya ng lityo pero may gastos na mga 40 porsiyento mas mababa sa produksyon. Ang mga materyales na ginagamit sa mga sodium cell na ito ay mas madaling makuha kumpara sa mga rare earth metal, kung saan ang mga compound tulad ng Prussian blue analogs ay naging palakaibigan sa mga manufacturing circles. Ang parehong mga inobasyon ay umaangkop nang husto sa mga plano ng maraming bansa para sa kanilang power grids sa susunod na sampung taon o higit pa. Karamihan sa mga gobyerno ay naglalayon ng humigit-kumulang 95% na integrasyon ng renewable energy sa 2035, at ang mga bagong opsyon ng baterya ay nakatutulong upang harapin nang sabay ang dalawang pangunahing problema: ang panganib sa kaligtasan mula sa tradisyonal na mga kemikal at ang patuloy na paglaki ng problema ng mga hilaw na materyales na kapos para sa mass production.
Mabilis na tinatanggap ng mga sistema ng baterya ng solar ngunit nakakaranas ng malalaking problema kapag nagko-konekta sa grid. Halos 40 porsiyento ng mga proyekto ng renewable energy na naka-hold dahil sa mga pagka-antala ay nagpapahiwatig ng mga isyu sa pagkuha ng koneksyon sa pamamagitan ng mga interconnection queues ayon sa datos ng NREL mula 2023. Ang kasalukuyang grid ay itinayo para sa daloy ng kuryente sa isang direksyon, kaya nahihirapan itong magproseso ng kuryente na bumabalik mula sa mga maliit na solar setup na may storage na nakakalat sa mga pamayanan. Ibig sabihin, kailangan ng mga utility ng malaking puhunan para i-upgrade ang mga substation upang maibsan ang problema. Isa pang problema ay ang mga inverter na hindi magkakaugnay nang maayos. Ang mga lumang kagamitan ay simpleng walang kakayahan upang maayos na kontrolin ang boltahe sa panahon ng paulit-ulit na proseso ng pag-charge at pag-discharge ng mga baterya.
Tiyak na kritikal ang pagkuha ng tamang thermal management para sa mga malalaking sistema ng baterya. Ayon sa pananaliksik mula sa DNV noong 2022, kapag hindi maayos na kontrolado ang temperatura, maaaring bumaba ang haba ng buhay ng mga baterya bago kailanganin ang kapalit nang hanggang 30%. Karamihan sa mga regulasyon sa industriya ngayon ay nangangailangan ng mga sistema ng backup cooling kasama ang mga advanced fire suppression na teknolohiya na kailangang mapigilan ang anumang mga sitwasyon ng mapanganib na overheating sa loob lamang ng walong segundo. Sa aspeto ng pera, ang thermal management ay umaabot sa humigit-kumulang 18% sa kabuuang gastos ng pag-install ng isang BESS sistema. Para sa isang pasilidad na may sukat na 100 MW, idinadagdag nito ang humigit-kumulang $1.2 milyon sa kabuuang gastos. Ito ay isang malaking halaga, ngunit kinakailangan dahil sa pagiging sensitibo ng mga sistemang ito sa mga isyu sa init.
Bagama't ang lithium-ion na baterya ay nangunguna sa 92% ng mga bagong proyekto ng solar storage (Wood Mackenzie 2024), nakaharap ang mga developer sa isang kritikal na tradeoff:
Isang 2024 Lazard study ay nagpakita na ang pagiging sobra ng 20% sa laki ng baterya ay nagpapataas ng ROI ng proyekto sa pamamagitan ng 30% mas matagal na buhay ng sistema kahit mas mataas ang paunang gastos.
Ang mga pagbabago sa patakaran ng gobyerno ay nagdudulot ng tunay na pagbabago sa bilis at sa pagpapatupad ng mga baterya ng solar sa buong bansa. Halos limang pung estado sa US ang nagsimula nang magtadhana ng mga sistema ng imbakan ng enerhiya para sa anumang bagong solar farm na mas malaki sa 50 megawatts. Sa parehong oras, mayroong isang bagay na tinatawag na FERC Order 841 na patuloy na nagbabago kung paano nababayaran ang mga kumpanya ng kuryente sa mga pamilihan. Ayon sa SEIA, kung magagawa nating mapasimple ang lahat ng mga permit at mga kinakailangan sa dokumentasyon, baka makita natin ang humigit-kumulang 15 gigawatts na halaga ng mga proyekto ng solar at imbakan na sa wakas ay mapapaligsay hanggang 2026. Ito ay mangyayari higit sa lahat dahil sa lahat ay sumasang-ayon sa mga pangunahing alituntunin sa kaligtasan at kung paano ang iba't ibang bahagi ng grid ay nagkakabit.
Kumuha ng halimbawa ang Moss Landing setup sa California kung ano ang nangyayari kapag pinagsama ang solar panels at batteries para harapin ang mga problema sa grid noong mga panahong mataas ang demand. Ang lugar ay mayroong humigit-kumulang 1.6 gigawatt-hour na imbakan na konektado sa solar panels, na nangangahulugan na maaari itong magbigay ng kuryente sa higit sa 300 libong kabahayan sa loob ng apat na oras sa eksaktong oras na kailangan ito ng mga tao sa gabi. Ang pinakakawili-wili dito ay ang sistema ay talagang binawasan ang mga multa para sa mga operator ng grid ng halos $28 milyon bawat taon dahil sa kakayahan nitong kontrolin ang frequency. Talagang kahanga-hanga lalo na at dahil tumakbo ito ng halos 98% na kahusayan kahit noong sumabog ang mga bahagi ng network ng transmisyon dahil sa mga wildfire noong nakaraang tag-init.
Ang pinakamalaking solar battery setup sa Florida, na may kabuuang kapasidad na 900 MWh, binawasan ang paggamit ng fossil fuel peaker plant ng mga 40% noong panahon ng bagyo dahil sa napakatalinong dispatch algorithms. Ang nagpapagana ng mabuti sa sistema ay ang pagsasama nito sa isang solar farm na may 75 MW sa malapit. Sa pamamagitan ng pag-iimbak ng sobrang solar power na nabuo noong tanghali, ang mga baterya ay maaaring ilabas ang kuryente kapag tumataas ang demand sa pagitan ng 7 at 9 PM bawat gabi. Ang matalinong paraang ito ay nagse-save ng humigit-kumulang $3.2 milyon bawat taon sa mga gastos sa congestion lamang. Ang tunay na galing ay nangyayari kapag ang mga araw na may bagyo ay dumating at kailangan ng grid ang dagdag na tulong ngunit maaaring hindi gumagana nang maayos ang tradisyonal na mga pinagkukunan ng kuryente o masyadong mahal patakbuhin ito sa buong lakas.
Ang isang kamakailang 300 MW/450 MWh Tesla Megapack setup ay nagpapakita kung paano maaaring makialam ang solar na baterya kung kailanganin ng grid ng karagdagang suporta. Noong 2023, matapos mabagsak ang isang malaking thermal plant nang hindi inaasahan, agad pumasok ang mga bateryang ito sa loob lamang ng 140 milliseconds - ito ay halos 60 beses na mas mabilis kaysa sa kakayahan ng mga luma nang thermal power plant. Dahil sa mabilis na tugon na ito, ang kuryente ng humigit-kumulang 650 libong kabahayan ay nanatiling buo sa kabila ng isang posibleng malawakang brownout. Ang naghahari sa tagumpay na ito ay ang pagpapanatili ng isang kahanga-hangang 92% na rate ng kahusayan kahit na palagi itong bahagyang ginagamit sa buong araw. Ang ganap na pagganap na ito ay nagbibigay ng matibay na ebidensya na ang pagsasama-sama ng iba't ibang pinagmumulan ng enerhiya ay gumagana nang maayos, na nagpapadali sa pagsasama ng mga renewable sa ating kasalukuyang imprastraktura ng kuryente nang hindi nasasakripisyo ang pagiging maaasahan.
Ang mga sistema ng solar battery ngayon ay nagiging mas matalino salamat sa artipisyal na katalinuhan na tumutulong na pamahalaan kung paano sila nagcha-charge at nagdi-discharge ng kuryente pati na rin ang pakikipag-ugnayan sa grid. Ang smart software ay nagsusuri sa mga bagay tulad ng kalagayan ng panahon, kung gaano karami ang nagbabago ang presyo ng kuryente sa iba't ibang oras ng araw, at mga pattern ng paggamit ng enerhiya sa kasalukuyan. Ayon sa Startus Insights noong 2025, ang ganitong uri ng matalinong sistema ay maaaring tumaas ng 12% hanggang 18% ang kita para sa mga taong namamahala ng operasyon kumpara sa mga luma na sistema. Sa mga malalaking pasilidad kung saan kasali ang maraming baterya, ang machine learning ay talagang nagpapalipat-lipat ng enerhiya sa iba't ibang grupo ng baterya at inverter nang automatiko. Tumutulong ito upang maprotektahan ang mga baterya mula sa mabilis na pagkasira at pinapanatili ang pagkakaiba ng boltahe sa ilalim ng 2%, na talagang mahalaga kapag sinusubukan na suportahan ang mga grid na hindi gaanong matatag o malakas.
Ang mga hybrid na solar-hangin-bateriya ay nangangalaga na ngayon ng 34% ng mga bagong nakapagtutustos na kagamitan, na nagpapahintulot ng 24/7 na malinis na suplay ng kuryente sa pamamagitan ng:
Ang mga kamakailang pag-aaral ay nagpapakita ng mga hybrid na planta na nakakamit ng 92% na paggamit ng kapasidad kumpara sa 78% para sa mga hiwalay na solar farm, kung saan ang pagsasama ng imbakan sa parehong lokasyon ay nagpapalambot sa 83% ng mga agwat sa output na dulot ng pagbabago-bago.