Устройства для хранения энергии для дома хранят электроэнергию локально для последующего потребления. Электрохимические устройства для хранения энергии , также известные как « система хранения энергии аккумуляторов » (или « BESS » для краткости), в своей основе представляют собой перезаряжаемые батареи , как правило, на основе литий-ионных или свинцово-кислотных, управляемых компьютером с интеллектуальным программным обеспечением для обработки циклов зарядки и разрядки. Компании также разрабатывают технологию аккумуляторов с меньшим потоком для домашнего использования. Как локальные технологии хранения энергии для домашнего использования, они являются меньшими родственниками сетевых накопителей энергии на основе батарей и поддерживают концепцию распределенной генерации . В сочетании с локальной генерацией они могут фактически исключить отключения электроэнергии в автономном образе жизни.
Сохраненная энергия обычно поступает из солнечных фотоэлектрических панелей на месте , которые генерируются в течение дневных часов, а сохраненная электроэнергия потребляется после захода солнца, когда внутренний спрос на энергию достигает пика в домах, не занятых в течение дня. Небольшие ветровые турбины менее распространены, но все еще доступны для домашнего использования в качестве дополнения или альтернативы солнечным панелям.
Электромобили, используемые в будние дни и нуждающиеся в подзарядке ночью, хорошо подходят [ требуется ссылка ] для домашнего хранения энергии в домах с солнечными панелями и низким потреблением электроэнергии в дневное время. Производители электромобилей BMW , [1] BYD , [2] Nissan [3] и Tesla продают своим клиентам собственные брендовые устройства для хранения энергии. К 2019 году такие устройства не последовали за снижением цен на автомобильные аккумуляторы. [4]
Блоки также могут быть запрограммированы на использование дифференциального тарифа , который обеспечивает более низкую цену на электроэнергию в часы низкого спроса (семь часов с 12:30 ночи в случае тарифа британской «Экономики 7» ) для потребления в периоды более высоких цен.
Умные тарифы, обусловленные растущей распространенностью интеллектуальных счетчиков , будут все чаще сочетаться с домашними устройствами хранения энергии, чтобы использовать низкие цены в непиковые периоды и избегать более высоких цен на электроэнергию в периоды пикового спроса.
Передача электроэнергии от электростанций к населенным пунктам изначально неэффективна из-за потерь при передаче в электрических сетях, особенно в энергоемких плотных городских агломерациях , где электростанции сложнее разместить. Позволяя большей части вырабатываемой на месте электроэнергии потребляться на месте, а не экспортироваться в энергосеть, домашние устройства хранения энергии могут снизить неэффективность сетевого транспорта.
Домашние устройства хранения энергии, подключенные к серверу через Интернет , теоретически могут быть заказаны для предоставления очень краткосрочных услуг энергосистеме:
Благодаря вышеуказанной эффективности и способности увеличивать количество солнечной энергии, потребляемой на месте, устройства сокращают количество электроэнергии, вырабатываемой с использованием ископаемого топлива , а именно природного газа , угля , нефти и дизельного топлива .
Литий-ионные аккумуляторы, которые пользуются большой популярностью из-за относительно большого цикла заряда и отсутствия эффекта памяти , трудно поддаются переработке .
Свинцово-кислотные аккумуляторы относительно легче перерабатывать, и из-за высокой стоимости свинца при перепродаже 99 % проданных в США аккумуляторов перерабатываются. [5] Они имеют гораздо более короткий срок службы, чем литий-ионные аккумуляторы аналогичной емкости, из-за более низкого цикла зарядки , что сокращает разрыв в воздействии на окружающую среду. Кроме того, свинец является токсичным тяжелым металлом , а серная кислота в электролите оказывает сильное воздействие на окружающую среду.
Чтобы компенсировать воздействие батарей на окружающую среду, некоторые производители продлевают срок службы использованных батарей, снятых с электромобилей, до точки, когда ячейки не будут достаточно удерживать заряд. Хотя они считаются истекшим сроком службы для электромобилей, батареи будут удовлетворительно функционировать в домашних устройствах хранения энергии. [6] Производители, поддерживающие это, включают Nissan, [7] BMW [8] и Powervault. [9]
Устройства для хранения энергии для дома можно использовать в сочетании с батареями на соленой воде , которые оказывают меньшее воздействие на окружающую среду из-за отсутствия в них токсичных тяжелых металлов и легко поддаются вторичной переработке .
Соленые аккумуляторы больше не производятся на коммерческом уровне после банкротства компании Aquion Energy в марте 2017 года.
С ростом числа потребителей, выбирающих солнечные панели, которые подают энергию исключительно в их дома и домашние батареи, отказ от сетей продолжает расти. По мере увеличения числа людей, подключенных к сетям, стоимость сетей будет распределяться среди меньшего числа потребителей, что приведет к «стимулу выхода из сетей только расти». [10] Это рассматривается как все более существенный недостаток домашнего хранения энергии, поскольку это может привести к отказу от большой инфраструктурной сети, созданной для поддержания сетей, инфляции цен для тех, кто подключен к сетям, и помехе для энергетического перехода. [11]
Используя систему гидроаккумулирующих цистерн для хранения энергии и небольшие генераторы, пикогидрогенерация может быть также эффективна для «замкнутых» домашних систем генерации энергии. [12] [13]
Нагреватель -аккумулятор или тепловой банк (Австралия) — это электрический нагреватель , который накапливает тепловую энергию вечером или ночью, когда электричество доступно по более низкой цене, и отдает тепло в течение дня по мере необходимости.
Аккумуляторы , такие как баки для хранения горячей воды , представляют собой еще один тип водонагревателей, но специально предназначены для хранения горячей воды для последующего использования.
Некоторые системы могут быть переносными [14] или частично переносными [15] для облегчения транспортировки в другое место, использования во время транспортировки или путешествия.