Batterilagring av energi er en viktig teknologi for å redusere avhengigheten av fossilt brensel og bygge en fremtid med lave karbonutslipp. Fornybar energiproduksjon skiller seg fundamentalt fra tradisjonell energiproduksjon basert på fossilt brensel ved at energi ikke kan produseres ved behov. Kull kan brennes når det er behov for strøm – vind- og solenergi er avhengig av at vinden blåser og solen skinner. Solenergi byr på et spesielt problem fordi den ikke kan produseres når etterspørselen etter energi er størst, det vil si om natten.
Denne kritiske forskjellen skaper et behov for batterilagring av energi. Batterilagringssystemer er elektromekaniske enheter som lagrer energi i batterier for bruk ved en bestemt hastighet og tid. På den måten frikobles produksjonstidspunktet fra brukstidspunktet, og energien kan leveres når forbrukerne trenger den. Energilagringssystemer er avgjørende for å nå målene om ren energi ved at de gir bedre utnyttelse av fornybare ressurser og samtidig forbedrer nettets pålitelighet og prisstabilitet.
I tillegg til å brukes i strømnettet, brukes energilagring også i kommersielle og industrielle bruksområder for å øke påliteligheten av energitilgjengeligheten og redusere kostnadene ved å bruke lagret strøm i perioder der strømmen fra nettet er spesielt dyr. Boliger og mindre lokalsamfunn kan også bruke energilagring for å oppnå større energiuavhengighet og miljømessig bærekraft ved å koble energilagringssystemer til distribuerte energiressurser som solceller på taket.
nVent tilbyr en rekke løsninger som gir kundene mulighet til å forbedre ytelsen, sikkerheten og påliteligheten til energilagringssystemer. Våre løsninger for jording, faste elektriske forbindelser, strømtilkobling og kapsling hjelper energilagringskundene våre med å skape trygge forbindelser mellom batteristativer, strømomformere og vekselrettere, og beskytter disse systemene mot potensielle driftsforstyrrelser. Våre lavspenningsstrømledere og kjøleløsninger gjør også energilagringssystemene mer robuste og fleksible, slik at ingeniørene kan redusere fotavtrykket til energilagringsinstallasjonene.
Hvorfor må energilagringssystemer redusere fotavtrykket?
Det internasjonale byrået for fornybar energi anslår at 90 prosent av verdens elektrisitet kan komme fra fornybare energikilder innen 2050. Dette krever enorm økning i produksjonen av fornybar kraft. Selv om det utvikles mer arealeffektive fornybarteknologier, vil det fysiske fotavtrykket til fornybar energiproduksjon måtte øke dramatisk for å nå målene om ren energi. Ved å redusere fotavtrykket til energilagringsinstallasjoner kan mer plass brukes til å generere strøm i stedet for å lagre den.
Det er også viktig å redusere fotavtrykket for bruksområder som lading av elbiler. Etter hvert som elbiler blir et stadig vanligere syn på verdens veier, har det blitt en viktig prioritet å bygge ut infrastrukturen for å støtte dem. Med stadig flere biler som benytter seg av ladestasjoner, er det ikke sikkert at ingeniørene som jobber med å utvikle infrastrukturen for elbiler, vil finne nok fysisk plass til å dekke etterspørselen uten mindre batterilagringssystemer. På samme måte er det ikke sikkert at kommersielle og private brukere kan endre utformingen av bygninger for å få plass til store energilagringssystemer når de bygger fornybar energi og energilagringssystemer på stedet.
Design og teknologi for å redusere fotavtrykket
Av alle disse grunnene er det viktig å redusere fotavtrykket til energilagringsinstallasjoner. Selv med teknologiske fremskritt som har redusert størrelsen på på selve batteriene, trenger batterilagringsinstallasjoner riktig infrastruktur for å støtte bruk av mange batterier i nærheten av hverandre. Den beste måten å redusere fotavtrykket ved energilagring på, er å redusere så mye som mulig av plassen som brukes til annet enn batterier.
Et av problemene med batterier som plasseres svært tett sammen, er varmen de genererer. nVents erfaring med væskekjøling for datasentre gjør oss godt rustet til å levere løsninger på denne utfordringen. Væskekjøling er mer effektivt enn luftkjøling fordi væske har høyere varmeoverføringskapasitet og kan komme nærmere en varmekilde enn luft. Det vil være mange muligheter for å ta i bruk væskekjøling i energilagringsinstallasjoner for å håndtere varmebelastningen som genereres av økende effekttetthet.
Væskekjøling fungerer i energilagringsinstallasjoner ved at en kjøler pumper avkjølt væske gjennom systemet i en lukket sløyfe, med presisjonskontroll som justerer væsketemperaturen og strømningshastigheten for å maksimere effektiviteten. Ved å øke kjølekapasiteten til energilagringssystemer med væskekjøling kan batterimodulprodusentene plassere flere batterier tettere sammen og øke strømkapasiteten til installasjonene sine uten å øke fotavtrykket.
Selv om batteriene er tilstrekkelig nedkjølt, må de likevel kobles til hverandre og til strømnettet eller andre installasjoner de forsyner. Selv om tradisjonelle kabelløsninger kan være hensiktsmessige i enkelte installasjoner, kan de være vanskelige å bruke når det er viktig å redusere fotavtrykket, fordi de ofte ikke har en sikker bøyeradius som er stor nok til å håndtere krappe svinger på små steder. I slike situasjoner kan fleksible ledere, som for eksempel nVents fleksible samleskinner og fletter fra nVent ILSCO-merket, gi bedre designfleksibilitet på grunn av det reduserte tverrsnittet og minimale krav til bøyeradius. Disse løsningene kan også prefabrikkeres for å spare tid og arbeid på byggeplassen.
Hva blir det neste?
Etterspørselen etter energilagring vil fortsette å øke etter hvert som offentlige investeringer i infrastruktur øker rundt om i verden, mikronett blir vanligere og elbiler blir tatt i bruk i større utstrekning. Redusere fotavtrykket for energilagringssystemer vil være en utfordring for produsenter av batterimoduler, kraftselskaper, næringsbygg med mer. Ved å tenke på disse utfordringene og utvikle teknologi for å redusere fotavtrykket allerede nå, kan energilagringsselskapene komme seg foran konkurrentene. En gjennomgang av strømtilkoblinger og kjøling er et godt sted å begynne.