Как фотоволтаичните батерии допринасят за намаляване на въглеродните емисии?

Здравейте всички, нека поговорим за нещо, което често ми се върти в ума напоследък – намаляване на въглеродните емисии и как съхранението на слънчеви фотоволтаични батерии всъщност е едно от най-недооценените промени в играта. Като доставчик на фотоволтаични батерии за съхранение, трябва да работя с тази технология всеки ден и съм тук, за да я разкажа на обикновен английски, без жаргон, просто истински разговор за това как тези неща всъщност движат иглата за намаляване на нашия въглероден отпечатък.

Първо, нека изясним едно нещо: слънчевата и вятърната енергия са невероятни, но имат голяма уловка — генерират енергия само когато грее слънце или духа вятър. Това означава, че през по-голямата част от времето, когато имаме най-голяма нужда от енергия (като когато всички се прибират от работа, готвят вечеря и включват климатика), тези възобновяеми източници може да не произвеждат толкова енергия, колкото ни е необходима. В момента много мрежи разчитат на електроцентрали с изкопаеми горива, за да запълнят тази празнина - особено природен газ и въглища - защото те могат да се включат бързо. Но когато добавим добра система за съхранение на фотоволтаични батерии, ние решаваме целия този проблем.

Чакай, нека го направя по-конкретно. Помислете за къща със слънчеви панели на покрива. В слънчева събота тези панели може да произведат много повече електричество, отколкото къщата използва - да речем 10 kWh, но къщата се нуждае само от 4 kWh. Навремето тези допълнителни 6 kWh просто щяха да бъдат изпратени обратно към мрежата и собственикът на жилище можеше да получи малък кредит (ако има късмет), но това всъщност е пропилян потенциал. Сега, със солидна слънчева фотоволтаична система за съхранение на енергия, тази допълнителна мощност се съхранява в батерии, вместо да бъде изхвърлена. След това, когато слънцето залезе в 19:00 часа и семейството използва 8 kWh, този съхранен слънчев сок се задейства – няма нужда да запалвате газова инсталация само за захранване на хладилника, осветлението и телевизора. Това е пряко намаляване на въглеродните емисии, защото заменяме енергията, генерирана от изкопаеми горива, с чиста слънчева енергия, която спестихме по-рано.

Трябва да спомена, че не става дума само за жилищни сгради. Търговските сгради - като хранителни магазини, офис паркове, дори фабрики - използват тонове енергия по време на пиковите часове. Голям магазин може да използва 500 kWh между 17 и 20 часа и ако те могат да захранват по-голямата част от това с акумулирана слънчева енергия, това е много по-малко разчитане на пикови централи. Пиковите инсталации са най-лошите по отношение на въглерода, защото обикновено са стари, неефективни и изгарят много повече изкопаеми горива на kWh от инсталациите с базов товар. Така че всеки път, когато система за съхранение на фотоволтаични батерии намалява пиковото търсене, ние намаляваме тези допълнителни емисии от пиковите инсталации. Това е огромна победа за планетата.

Друг голям: стабилност на мрежата и интегриране на повече възобновяеми източници. В момента мрежата може да поеме само толкова много слънце и вятър, преди да започне да има проблеми. Ако твърде много хора поставят слънчева енергия на покрива си, мрежата може да бъде претоварена с излишна мощност през деня и след това да има пропуски през нощта. Батериите изглаждат това. Те зареждат, когато има твърде много възобновяема енергия, разреждат, когато няма, така че можем да добавим много повече слънчева и вятърна енергия към мрежата, без да я прекъсваме. И тъй като тези възобновяеми източници са с нулеви емисии, повече от тях в мрежата означава много по-малко изгаряне на въглища и газ. Виждал съм това в реални проекти – работихме с компания за комунални услуги миналата година, която добави нашите фотоволтаични и батерийни системи, и те успяха да добавят 30% повече слънчева енергия към своята мрежа без никакви проблеми със стабилността. Резултатът? Техните въглеродни емисии от производството на електроенергия са спаднали с 18% само за 12 месеца. Това не е число, което съм си измислил – те споделиха тези данни с нас и това ме взриви.

Чакай, нека поговорим за технологията на батериите за секунда, защото много хора питат: „Не са ли батериите вредни за околната среда?“ Вижте, всички технологии оказват влияние, но когато ги сравните с алтернативата – изгаряне на изкопаеми горива за енергия за 20 или 30 години – батериите излизат много по-напред. Нека направим едно бързо грубо изчисление: типична литиево-йонна слънчева батерия (същия вид, който използваме в нашето съхранение на батерии за слънчева фотоволтаична система) има живот от около 10-15 години и през това време може да съхранява и разрежда хиляди kWh слънчева енергия, заменяйки kWh, които биха дошли от газ. Проучванията показват, че през целия си живот слънчевата батерия намалява въглеродните емисии с около 70-90% в сравнение с използването на енергия от мрежата от изкопаеми горива. И да, ставаме все по-добри и в рециклирането на батерии – повечето литиево-йонни батерии вече могат да бъдат 95% рециклирани, така че въздействието в края на живота им е много по-малко, отколкото беше преди.

Също така, нека не забравяме извън мрежата и отдалечените райони. Много места по света нямат достъп до надеждно електричество и в момента използват дизелови генератори за захранване на домовете и бизнеса си. Тези генератори са супер неефективни и отделят тонове въглерод. Но ако поставите слънчеви панели, съчетани със слънчева фотоволтаична батерия в тези зони, те могат да заменят изцяло дизела. Работих по проект в селските райони на Кения миналата година – инсталирахме нашата система за малко село и те изгаряха 50 литра дизел на ден. Сега те работят със слънчево съхранение и техните въглеродни емисии от електричество спаднаха със 100% (без повече дизел), а сметките им за енергия намаляха с 80%. Това не е добре само за планетата – променя живота на хората, които години наред са се занимавали със скъпа, мръсна енергия.

Знам, че някои хора са скептични относно разходите. Преди няколко години слънчевите батерии бяха наистина скъпи, но цените паднаха като луди през последното десетилетие - всъщност повече от 80% от 2010 г. насам. И когато вземете предвид спестяванията от сметките за електроенергия, плюс ползите от въглеродните емисии, това е безпроблемно за повечето хора и фирми. Дори и да не искате да сте напълно извън мрежата, добавянето на батерия ви позволява да „изместите във времето“ използването на слънчевата енергия – използвайте енергията, която генерирате през деня, когато имате нужда от нея през нощта, вместо да купувате скъпа електроенергия от мрежата, когато тарифите са високи (те се наричат ​​такси за пиково търсене и могат да съставляват огромна част от сметката за енергия на търговска сграда). Така че не е само екологично – то е и рентабилно, поради което все повече и повече хора преминават.

Чакай, да се върнем към научната част, за да сме сигурни, че не преувеличавам нещата. Ключът тук е, че съхранението на фотоволтаични батерии елиминира това, което се нарича „ограничаване“ – тогава се генерира възобновяема енергия, но не може да се използва, защото няма къде да се постави в мрежата. Ограничаването е голям проблем на места с много слънчева енергия, като Калифорния или Тексас. Миналата година Калифорния ограничи над 5 милиона MWh слънчева енергия - достатъчно за захранване на 450 000 домове за една година. Това е цялата чиста енергия, която се губи, защото няма батерия, която да я съхранява. Като добавим повече слънчево фотоволтаично съхранение на енергия, можем да намалим това намаляване наполовина, което означава, че се изгарят много по-малко изкопаеми горива, за да се получи същото количество енергия. Това е директен, измерим начин за намаляване на емисиите.

Искам също да говоря за транспорта, защото много хора не свързват съхранението на фотоволтаични батерии с това, но трябва. Електрическите превозни средства (EV) растат като луди и ако ги зареждаме с енергия от мрежата, тази енергия все още идва от изкопаеми горива на много места. Но ако зареждате вашето EV със съхранена слънчева енергия от вашата домашна батерия, това е транспорт с напълно нулеви емисии. Това е победа две към едно: намалявате емисиите от потреблението на енергия в дома си и от шофиране. Имали сме куп битови клиенти, които правят точно това – имат слънчева енергия на покрива, батерия и електромобил и почти не докосват захранването от мрежата. Целият им дом и кола работят на чиста слънчева енергия, а въглеродният им отпечатък от енергия е на практика нула.

Нека споделя една бърза история, за да направя това реално. Наш клиент в Остин, Тексас, инсталира нашата слънчева фотоволтаична система за съхранение на енергия миналата година. Преди това домът им беше захранван от мрежата, която беше 40% природен газ. Имаха слънчева енергия на покрива, но изпращаха цялата си излишна енергия обратно към мрежата срещу малък кредит. След като добавиха батерията, сега те използват почти цялата си слънчева енергия през деня, съхраняват останалата част и управляват цялата си къща през нощта с тази натрупана енергия. Тяхната сметка за електричество нарасна от 180 долара на месец до 20 долара, а въглеродните им емисии от домашната енергия спаднаха със 75%. Това е обикновено семейство, а не огромна корпорация, което прави истинска разлика.

Сега, като човек в тази индустрия, виждам, че много хора все още не знаят колко голямо е това въздействие. Международната агенция по енергетика (МАЕ) казва, че съхранението на енергия може да е отговорно за 10% от глобалните намаления на въглеродните емисии до 2030 г. Това не е малка цифра – това е огромен принос. И по-голямата част от това съхранение ще бъде съчетано със слънчева фотоволтаична енергия, защото слънчевата енергия е най-евтиният възобновяем енергиен източник в момента. Така че събирането на тези две заедно е като натрупване на две суперсили: евтина, чиста енергия плюс възможността да я използвате, когато имате нужда от нея, което означава по-малко изкопаеми горива.

Но не става въпрос само за големи проекти или богати хора. Имаме нужда от политики, които поддържат съхранение на фотоволтаични батерии за всички – жилищни, търговски, комунални. Данъчни кредити за собственици на жилища, които добавят батерии, безвъзмездни средства за малки предприятия, рационализирани разрешителни за проекти за съхранение. Говорих с много политици, които разбират това, но трябва да продължим да настояваме. Защото всяка батерия, която инсталираме, е крачка от въглищата и газа и крачка към по-чисто бъдеще.

Нека бъдем честни, няма нито един сребърен куршум за намаляване на въглеродните емисии. Но съхранението на фотоволтаични батерии е един от най-ефективните и практични инструменти, с които разполагаме в момента. Вече работи в хиляди домове, фирми и общности по целия свят. Като доставчик на фотоволтаични батерии за съхранение, аз съм горд да бъда част от това и съм развълнуван да видя как тази технология продължава да расте.

Ако сте собственик на жилище, бизнес или комунално предприятие, което иска да премине към по-чиста енергия и да намали въглеродните си емисии, ние можем да помогнем. Нашият екип знае точно как да проектира система, която отговаря на вашите нужди - независимо дали искате да излезете от мрежата, да намалите пиковите си енергийни разходи или просто да използвате повече от вашата слънчева енергия. Отидете на нашия уебсайт, за да разгледате нашите решения и не се колебайте да се свържете с нашия екип, за да започнете разговора за това как можем да работим заедно, за да направим вашата енергия по-чиста и по-евтина.

препратки:

1. Международна енергийна агенция. (2023). Глобална перспектива за съхранение на енергия. Публикации на МАЕ.
2. Лазард. (2022). Анализ на изравнените разходи за съхранение на Lazard. Lazard Frères & Co. LLC.
3. Калифорнийски независим системен оператор (CAISO). (2023). Доклад за съкращаване за 2023 г. КАЙСО.
4. Асоциация на индустриите за слънчева енергия (SEIA). (2022). Доклад за преглед на пазара на слънчева енергия в САЩ. SEIA.
5. Световна банка. (2021 г.). Електрификация на селските райони с възобновяеми източници на енергия: казуси от Субсахарска Африка. Група на Световната банка.