Bagaimanakah storan bateri PV menyumbang kepada pengurangan pelepasan karbon?

Hai semua, mari kita bercakap tentang sesuatu yang sering saya fikirkan akhir-akhir ini—memotong pelepasan karbon, dan bagaimana storan bateri PV solar sebenarnya merupakan salah satu penukar permainan yang paling dipandang rendah di luar sana. Sebagai pembekal storan bateri PV, saya dapat bekerja dengan teknologi ini setiap hari, dan saya di sini untuk memecahkannya dalam bahasa Inggeris biasa, tanpa jargon, hanya bercakap sebenar tentang bagaimana bahan ini sebenarnya menggerakkan jarum untuk mengurangkan jejak karbon kita.

Mula-mula, mari kita luruskan satu perkara: kuasa suria dan angin sangat mengagumkan, tetapi ia mempunyai tangkapan yang besar—ia hanya menjana tenaga apabila matahari bersinar atau angin bertiup. Ini bermakna kebanyakan masa, apabila kita paling memerlukan tenaga (seperti apabila semua orang pulang dari kerja, memasak makan malam dan menghidupkan AC), tenaga boleh diperbaharui itu mungkin tidak mengeluarkan kuasa sebanyak yang kita perlukan. Pada masa ini, banyak grid bergantung pada loji kuasa bahan api fosil untuk mengisi jurang itu—terutamanya gas asli dan arang batu—kerana ia boleh dihidupkan dengan cepat. Tetapi apabila kami menambah sistem storan bateri PV yang baik, kami membetulkan keseluruhan masalah itu.

Tunggu, biar saya buat yang lebih konkrit. Fikirkan tentang rumah dengan panel solar atas bumbung. Pada hari Sabtu yang cerah, panel tersebut mungkin menghasilkan lebih banyak elektrik daripada penggunaan rumah—katakan 10 kWj, tetapi rumah hanya memerlukan 4 kWj. Pada masa itu, 6 kWj tambahan itu hanya akan dihantar semula ke grid, dan pemilik rumah mungkin mendapat kredit yang kecil (jika mereka bernasib baik) tetapi pada dasarnya potensi itu sia-sia. Kini, dengan Sistem Penyimpanan Tenaga Solar Pv yang kukuh, kuasa tambahan itu disimpan dalam bateri dan bukannya dibuang. Kemudian, apabila matahari terbenam pada pukul 7 malam, dan keluarga menggunakan 8 kWj, jus suria yang disimpan itu bermula—tidak perlu menyalakan loji gas hanya untuk menghidupkan peti sejuk, lampu dan TV. Itu adalah pengurangan langsung dalam pelepasan karbon di sana, kerana kami menggantikan kuasa janaan bahan api fosil dengan tenaga suria bersih yang kami simpan sebelum ini.

Saya harus menyebut, ia bukan hanya rumah kediaman sahaja. Bangunan komersial—seperti kedai runcit, taman pejabat, malah kilang—menggunakan banyak tenaga pada waktu puncak. Sebuah kedai kotak besar mungkin menggunakan 500 kWj antara 5 dan 8 malam, dan jika mereka boleh menjana kuasa kebanyakannya dengan suria tersimpan, itu mengurangkan pergantungan pada tumbuhan puncak. Tumbuhan peaker adalah yang paling teruk untuk karbon kerana ia biasanya sudah tua, tidak cekap dan membakar lebih banyak bahan api fosil setiap kWj daripada loji beban asas. Oleh itu, setiap kali sistem storan bateri PV mengurangkan permintaan puncak, kami mengurangkan pelepasan tambahan tersebut daripada loji puncak. Itulah kemenangan besar untuk planet ini.

Satu lagi yang besar: kestabilan grid dan menyepadukan lebih banyak tenaga boleh diperbaharui. Pada masa ini, grid hanya boleh mengendalikan begitu banyak solar dan angin sebelum ia mula menghadapi masalah. Jika terlalu ramai orang memasang suria atas bumbung, grid mungkin terbeban dengan kuasa berlebihan pada siang hari, dan kemudian mempunyai jurang pada waktu malam. Bateri melicinkan itu. Mereka mengecas apabila terdapat terlalu banyak tenaga boleh diperbaharui, menyahcas apabila tiada, jadi kami boleh menambah lebih banyak tenaga suria dan angin pada grid tanpa memecahkannya. Dan oleh kerana tenaga boleh diperbaharui itu adalah pelepasan sifar, lebih banyak daripadanya pada grid bermakna kurang arang batu dan gas yang dibakar. Saya telah melihat perkara ini dalam projek sebenar—kami bekerja dengan syarikat utiliti tahun lepas yang menambahkan PV dan Sistem Bateri kami, dan mereka dapat menambahkan 30% lebih solar pada grid mereka tanpa sebarang masalah kestabilan. Hasilnya? Pelepasan karbon mereka daripada penjanaan elektrik menurun sebanyak 18% dalam masa 12 bulan sahaja. Itu bukan nombor yang saya reka-mereka berkongsi data itu dengan kami, dan ia mengejutkan saya.

Tunggu, mari kita bercakap tentang teknologi bateri seketika kerana ramai orang bertanya, "Bukankah bateri tidak baik untuk alam sekitar?" Lihatlah, semua teknologi mempunyai kesan, tetapi apabila anda membandingkannya dengan alternatif—membakar bahan api fosil untuk kuasa selama 20 atau 30 tahun—bateri akan keluar jauh ke hadapan. Mari kita buat pengiraan kasar yang cepat: bateri suria litium-ion biasa (jenis yang sama yang kami gunakan dalam Penyimpanan Bateri untuk Sistem Pv Suria) mempunyai jangka hayat kira-kira 10-15 tahun, dan sepanjang masa itu, ia boleh menyimpan dan menyahcas beribu-ribu kWj kuasa suria, menggantikan kWj yang mungkin berasal daripada gas. Kajian menunjukkan bahawa sepanjang hayatnya, bateri solar mengurangkan pelepasan karbon sekitar 70-90% berbanding menggunakan kuasa grid daripada bahan api fosil. Ya, kami juga semakin mahir dalam mengitar semula bateri—kebanyakan bateri litium-ion kini boleh dikitar semula 95%, jadi impak akhir hayat adalah jauh lebih rendah daripada sebelumnya.

Juga, jangan lupa kawasan luar grid dan terpencil. Banyak tempat di seluruh dunia tidak mempunyai akses kepada elektrik yang boleh dipercayai, dan pada masa ini, mereka menggunakan penjana diesel untuk menjana kuasa rumah dan perniagaan mereka. Penjana tersebut sangat tidak cekap dan mengeluarkan banyak karbon. Tetapi jika anda meletakkan panel solar yang dipasangkan dengan Bateri Fotovoltaik Suria di kawasan tersebut, ia boleh menggantikan diesel sepenuhnya. Saya bekerja pada projek di luar bandar Kenya tahun lepas-kami memasang sistem kami untuk sebuah kampung kecil, dan mereka pernah membakar 50 liter diesel sehari. Kini, mereka menggunakan storan solar, dan pelepasan karbon mereka daripada elektrik menurun sebanyak 100% (tiada lagi diesel) dan bil tenaga mereka turun sebanyak 80%. Itu bukan sahaja baik untuk planet ini—ia mengubah hidup untuk orang yang telah berhadapan dengan kuasa yang mahal dan kotor selama bertahun-tahun.

Sekarang, saya tahu sesetengah orang ragu-ragu tentang kos. Beberapa tahun yang lalu, bateri solar benar-benar mahal, tetapi harga telah jatuh seperti gila sepanjang dekad yang lalu—sebenarnya lebih daripada 80% sejak 2010. Dan apabila anda mengambil kira penjimatan pada bil elektrik, ditambah dengan faedah karbon, ia tidak perlu difikirkan untuk kebanyakan orang dan perniagaan. Walaupun anda tidak mahu keluar sepenuhnya dari grid, menambah bateri membolehkan anda "mengalih masa" penggunaan solar anda—menggunakan kuasa yang anda jana pada siang hari apabila anda memerlukannya pada waktu malam, dan bukannya membeli kuasa grid yang mahal apabila kadarnya tinggi (iaitu dipanggil caj permintaan puncak, dan ia boleh membentuk sebahagian besar bil tenaga bangunan komersial). Jadi ia bukan sahaja hijau—ia juga menjimatkan kos, itulah sebabnya semakin ramai orang beralih.

Tunggu, mari kita kembali ke bahagian sains untuk memastikan saya tidak melebih-lebihkan perkara. Perkara utama di sini ialah storan bateri PV menghapuskan apa yang dipanggil "penghalang"—iaitu apabila tenaga boleh diperbaharui dijana tetapi tidak boleh digunakan kerana tiada tempat untuk meletakkannya pada grid. Curtailment ialah masalah besar di tempat yang mempunyai banyak solar, seperti California atau Texas. Tahun lepas, California mengehadkan lebih 5 juta MWh kuasa solar—cukup untuk menjana kuasa kepada 450,000 rumah selama setahun. Itu sahaja tenaga bersih yang dibazirkan kerana tiada bateri untuk menyimpannya. Dengan menambahkan lebih banyak storan tenaga PV solar, kami boleh mengurangkan pengehadan itu separuh, yang bermaksud lebih sedikit bahan api fosil yang dibakar untuk menghasilkan jumlah kuasa yang sama. Itu cara langsung dan boleh diukur untuk mengurangkan pelepasan.

Saya juga ingin bercakap tentang pengangkutan, kerana ramai orang tidak menyambung storan bateri PV ke itu, tetapi mereka sepatutnya. Kenderaan elektrik (EV) berkembang seperti gila, dan jika kita mengecasnya dengan kuasa dari grid, kuasa itu masih datang daripada bahan api fosil di banyak tempat. Tetapi jika anda mengecas EV anda dengan kuasa suria yang disimpan daripada bateri rumah anda, itu adalah pengangkutan sifar pelepasan sepenuhnya. Ia adalah kemenangan dua untuk satu: anda mengurangkan pelepasan daripada penggunaan tenaga rumah anda dan daripada pemanduan. Kami mempunyai sekumpulan pelanggan kediaman yang melakukan perkara itu—mereka mempunyai solar atas bumbung, bateri dan EV, dan mereka hampir tidak menyentuh kuasa grid langsung. Seluruh rumah dan kereta mereka menggunakan solar bersih, dan jejak karbon mereka daripada tenaga pada asasnya adalah sifar.

Izinkan saya berkongsi cerita ringkas untuk menjadikannya nyata. Seorang pelanggan kami di Austin, Texas, memasang sistem Penyimpanan Tenaga Solar Pv kami tahun lepas. Sebelum itu, rumah mereka menggunakan kuasa grid iaitu 40% gas asli. Mereka mempunyai solar atas bumbung, tetapi mereka menghantar semua kuasa berlebihan mereka kembali ke grid untuk mendapatkan kredit yang kecil. Selepas menambah bateri, kini mereka menggunakan hampir semua kuasa solar mereka pada siang hari, menyimpan selebihnya, dan menjalankan seluruh rumah mereka pada waktu malam menggunakan kuasa yang disimpan itu. Bil elektrik mereka meningkat daripada $180 sebulan kepada $20, dan pelepasan karbon mereka daripada tenaga rumah menurun sebanyak 75%. Itulah keluarga biasa, bukan sebuah syarikat besar, membuat perubahan yang nyata.

Sekarang, sebagai seseorang dalam industri ini, saya melihat bahawa ramai orang masih dalam kegelapan tentang betapa besar impak ini. Agensi Tenaga Antarabangsa (IEA) mengatakan bahawa storan tenaga boleh bertanggungjawab untuk 10% pengurangan pelepasan karbon global menjelang 2030. Itu bukan jumlah yang kecil-itu adalah sumbangan yang besar. Dan kebanyakan storan itu akan dipasangkan dengan PV solar, kerana solar ialah sumber tenaga boleh diperbaharui termurah di luar sana sekarang. Jadi menggabungkan kedua-duanya adalah seperti menyusun dua kuasa besar: tenaga yang murah dan bersih serta keupayaan untuk menggunakannya pada bila-bila masa anda memerlukannya, yang bermakna kurang bahan api fosil.

Tetapi ia bukan hanya mengenai projek besar atau orang kaya. Kami memerlukan dasar yang menyokong storan bateri PV untuk semua orang—kediaman, komersial, skala utiliti. Kredit cukai untuk pemilik rumah yang menambah bateri, geran untuk perniagaan kecil, kebenaran diperkemas untuk projek penyimpanan. Saya telah bercakap dengan banyak penggubal dasar yang mendapat ini, tetapi kita perlu terus mendesak. Kerana setiap bateri yang kami pasang adalah selangkah dari arang batu dan gas, dan satu langkah ke arah masa depan yang lebih bersih.

Sejujurnya, tiada peluru perak tunggal untuk mengurangkan pelepasan karbon. Tetapi storan bateri PV ialah salah satu alat paling berkesan dan praktikal yang kami ada sekarang. Ia telah pun berfungsi di beribu-ribu rumah, perniagaan dan komuniti di seluruh dunia. Sebagai pembekal storan bateri PV, saya berbangga menjadi sebahagian daripadanya, dan saya teruja untuk melihat bagaimana teknologi ini terus berkembang.

Jika anda pemilik rumah, pemilik perniagaan atau utiliti yang ingin beralih kepada tenaga yang lebih bersih dan mengurangkan pelepasan karbon anda, kami boleh membantu. Pasukan kami mengetahui dengan tepat cara mereka bentuk sistem yang sesuai dengan keperluan anda—sama ada anda ingin keluar dari grid, mengurangkan kos tenaga puncak anda atau hanya menggunakan lebih banyak kuasa solar anda. Pergi ke tapak web kami untuk melihat penyelesaian kami dan jangan ragu untuk menghubungi pasukan kami untuk memulakan perbualan tentang cara kami boleh bekerjasama untuk menjadikan tenaga anda lebih bersih dan lebih murah.

Rujukan:

1. Agensi Tenaga Antarabangsa. (2023). Tinjauan Storan Tenaga Global. Penerbitan IEA.
2. Lazard. (2022). Analisis Kos Penyimpanan Diratakan Lazard. Lazard Frères & Co. LLC.
3. Operator Sistem Bebas California (CAISO). (2023). Laporan Pengurangan 2023. CAISO.
4. Persatuan Industri Tenaga Suria (SEIA). (2022). Laporan Wawasan Pasaran Suria AS. SEIA.
5. Bank Dunia. (2021). Elektrifikasi Luar Bandar dengan Boleh Diperbaharui: Kajian Kes dari Afrika Sub-Sahara. Kumpulan Bank Dunia.