에너지 저장에 대한 생각을 넓혀보자

동일한 이점을 얻을 수 있는 다른 실행 가능한 옵션이 너무 많음에도 불구하고 우리는 에너지 저장에 대해 매우 1차원적인 관점을 갖고 있습니다.

기사 | 크리스 스파크스

2016년 가정용 배터리 저장 장치의 급격한 증가가 태양광 모델을 완전히 변화시켰다는 것은 의심의 여지가 없습니다. 예를 들어, 2016년부터 2020년 사이에 영국의 가정용 배터리 저장 용량은 324% 증가했으며, 가격 하락과 에너지 요금 문제로 인해 이러한 추세가 가속화되는 완벽한 조건이 만들어졌습니다.

그 결과, 태양광은 태양이 빛나는 동안 대부분의 세대를 사용할 수 없는 평균 9~5세 근로자에게 훨씬 더 매력적인 전망이 되었습니다. 이제 나중에 시스템을 최대한 활용할 수 있도록 저장해 둘 수 있습니다. 뿐만 아니라 도매 전기 가격을 낮추고 그리드의 탄소 집약도를 줄일 수 있는 잠재력을 위해 그리드의 최대 수요를 줄이고 있습니다.

그러나 이것은 죽은 말을 채찍질하는 것입니다. 2020년에도 신규 태양광 설비의 40%에 배터리 저장 장치가 포함되었습니다. 우리의 고객 기반은 배터리 저장의 이점을 잘 알고 있습니다. 그러나 이는 자체 성공의 희생자일 수도 있습니다. 동일한 이점을 달성할 수 있는 다른 실행 가능한 옵션이 너무 많음에도 불구하고 우리는 에너지 저장에 대해 매우 1차원적인 관점을 지지하고 있습니다.

이러한 독점성의 이유는 배터리 저장 장치가 모든 전기 장치와 호환되기 때문입니다. 인버터 이후에는 그리드와 마찬가지로 단순히 AC 전기만 사용합니다. 마치 생일 선물로 바우처 대신 돈을 받는 것과 같습니다. 어디서나 사용할 수 있습니다. 따라서 최종 사용자는 쉽게 이해할 수 있습니다. 여분의 태양광은 배터리에 들어가고 나중에 다시 꺼낼 수 있습니다.

결과적으로 단점과 한계가 간과되는 경우가 많습니다. 그 중 가장 분명한 것 중 하나는 비용입니다. kWh당 리튬 이온 셀의 가격은 181달러 미만으로 떨어졌지만 배터리 모듈의 소비자 가격은 여전히 ​​kWh당 £750~£900 사이입니다. 따라서 5kWh 배터리 모듈은 설치 전 여전히 약 £4,500의 비용이 들 수 있습니다. 고객의 요금이 36p/kWh로 유지된다면 하루에 한 번의 완전 충전 주기를 가정할 때 비용을 회수하는 데 거의 7년이 걸릴 것입니다.

두 번째 주요 단점은 효율성입니다. 다른 에너지 저장 솔루션과 달리 배터리는 전기 에너지의 종착점이 아니므로 더 복잡한 여정을 거쳐야 합니다. 즉, 에너지는 패널에서 DC/DC 컨버터, 배터리, DC/AC 인버터, 최종적으로 부하로 이동합니다. 이 여정의 각 부분은 그 자체로 비효율적이므로 배터리 저장 장치에 과도하게 의존하면 필연적으로 상당한 손실이 발생합니다.

예를 들어, 97% 효율의 인버터가 95% 왕복 효율의 5kWh 배터리와 결합되어 있다고 가정해 보겠습니다. 해당 에너지는 인버터를 두 번 순환하므로 3롯의 비효율성을 갖습니다. 그 결과 다른 손실을 고려하기 전 효율성은 89%에 달해 하루 최소 550Wh의 손실이 발생합니다.

배터리 저장 장치에 의존하는 마지막 문제는 출력 제한입니다. 일반적으로 국내 배터리 모듈의 최대 방전율은 약 4kW이며 항상 연결되는 인버터에 의해 제한됩니다. 이는 시스템이 막히고 잘 문서화된 배터리 이점이 희석될 위험이 높다는 것을 의미합니다.

나는 배터리 저장 장치 판매를 중단해야 한다고 주장하는 것이 아닙니다. 그것은 강력하고 매우 유익한 자원입니다. 우리는 혜택의 범위를 늘리기 위해 현재 및 잠재적인 대안으로 확장하기만 하면 됩니다. 배터리의 화학적 위치 에너지는 단순히 복사, 탄성 전위 및 기계적 에너지를 포함하는 다양한 적합한 에너지 형태의 한 축입니다.

좋은 소식은 대체 에너지 저장 솔루션이 이미 존재한다는 것입니다. 우리는 그들의 활용을 개선하고 범위를 확대할 방법을 찾으면 됩니다. 아마도 가장 효과적인 현재 솔루션은 온수 가열을 위한 태양열 전환기일 것입니다. 하이브리드 인버터와 유사하게, 그들은 잉여 태양광이 수출되는 시기를 모니터링하기 위해 실시간 수입원 주변의 변류기를 사용하고 대신 이 에너지를 침수형 히터로 전환합니다.