Домашние накопители энергии хранят электроэнергию локально для последующего потребления. Электрохимические устройства хранения энергии , также известные как « Система хранения энергии аккумуляторов » (или для краткости « BESS »), по своей сути представляют собой перезаряжаемые батареи , обычно на основе литий-ионных или свинцово-кислотных батарей , управляемые компьютером с интеллектуальным программным обеспечением для зарядки и зарядки. циклы разрядки. Компании также разрабатывают технологию проточных батарей меньшего размера для домашнего использования. Будучи локальными технологиями хранения энергии для домашнего использования, они являются меньшими родственниками сетевых систем хранения энергии на основе батарей и поддерживают концепцию распределенной генерации . В сочетании с генерацией электроэнергии на месте они могут практически исключить отключения электроэнергии при автономном образе жизни.
Накопленная энергия обычно поступает от солнечных фотоэлектрических панелей на месте , вырабатываемых в светлое время суток, а накопленная электроэнергия потребляется после захода солнца, когда бытовая потребность в энергии достигает пика в домах, незанятых в течение дня. Небольшие ветряные турбины менее распространены, но все же доступны для домашнего использования в качестве дополнения или альтернативы солнечным панелям.
Электромобили , используемые в будние дни и требующие подзарядки в ночное время, хорошо подходят для хранения энергии в домах с солнечными батареями и низким потреблением электроэнергии в дневное время. Производители электромобилей BMW , [1] BYD , [2] Nissan [3] и Tesla продают своим клиентам домашние накопители энергии под собственной торговой маркой. К 2019 году подобные устройства не последовали за снижением цен на автомобильные аккумуляторы. [4]
Установки также можно запрограммировать на использование дифференциального тарифа , который обеспечивает более низкую цену энергии в часы низкого спроса (семь часов с 12:30 в случае британского тарифа «Экономика 7» ) для потребления, когда цены выше.
Интеллектуальные тарифы, обусловленные растущей распространенностью интеллектуальных счетчиков , будут все чаще сочетаться с домашними устройствами хранения энергии, чтобы использовать низкие цены в непиковые часы и избегать более высоких цен на электроэнергию в периоды пикового спроса.
Передача электроэнергии от электростанций к населенным пунктам по своей сути неэффективна из-за потерь при передаче в электрических сетях, особенно в энергоемких густонаселенных мегаполисах , где электростанции труднее разместить. Позволяя большей части вырабатываемой на месте электроэнергии потребляться на месте, а не экспортироваться в энергосистему, домашние накопители энергии могут снизить неэффективность сетевого транспорта.
Домашние накопители 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 энергии, вырабатываемой с использованием ископаемого топлива , а именно природного газа , угля , нефти и дизельного топлива .
Литий-ионные аккумуляторы, популярный выбор из-за относительно длительного цикла зарядки и отсутствия эффекта памяти , трудно поддаются вторичной переработке .
Свинцово-кислотные аккумуляторы относительно легче перерабатывать, и из-за высокой стоимости свинца при перепродаже 99 % аккумуляторов, продаваемых в США, перерабатываются. [5] Срок их службы гораздо короче, чем у литий-ионных аккумуляторов аналогичной емкости, из-за меньшего 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, взятых из электромобилей, до тех пор, пока элементы не будут достаточно удерживать заряд. Хотя срок службы электромобилей считается оконченным, батареи будут удовлетворительно работать в домашних устройствах хранения энергии. [6] К производителям, поддерживающим это, относятся Nissan, [7] BMW [8] и Powervault. [9]
Домашние накопители энергии можно использовать в сочетании с батареями с соленой водой , которые оказывают меньшее воздействие на окружающую среду благодаря отсутствию токсичных тяжелых металлов и простоте переработки .
Батареи на морской воде больше не производятся на коммерческом уровне после банкротства Aquion Energy в марте 2017 года.
Используя систему гидроаккумулирования , состоящую из цистерн для хранения энергии и небольших генераторов, пикогидрогенерация также может быть эффективной для домашних систем производства энергии с «замкнутым контуром». [10] [11]
Накопительный обогреватель или тепловой аккумулятор (Австралия) — это электрический обогреватель , который накапливает тепловую энергию вечером или ночью, когда электричество доступно по более низкой цене, и выделяет тепло в течение дня по мере необходимости.
Аккумуляторы , такие как резервуар для хранения горячей воды , представляют собой еще один тип накопительного нагревателя, который специально хранит горячую воду для последующего использования.
Некоторые системы могут быть портативными [12] или частично портативными [13] для облегчения транспортировки в другое место, использования во время транспортировки или путешествия.