سیستم ذخیره انرژی (ESS) چیست و چه نقشی در آینده انرژی دارد؟

آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که چگونه می‌توان انرژی را ذخیره و در صورت نیاز از آن استفاده کرد؟ اینجاست که سیستم ذخیره انرژی (ESS) وارد می‌شود. در این مقاله، با انواع مختلف ESS و اینکه چگونه می‌توانند برای شما مفید باشند، آشنا خواهید شد. به علاوه درباره نحوه خرید این محصولات و اطمینان از عملکرد صحیح آن ها نیز اطلاعاتی به دست خواهید آورد. پس فرصت را از دست نداده و اگر قصد خرید دارید، همین حالا مقاله را مطالعه کنید.

تعریف عملیاتی سیستم ذخیره انرژی (ESS)

فناوری ذخیره انرژی، سیستمی است که امکان جذب و ذخیره انرژی را برای استفاده‌های بعدی فراهم می‌کند. این سیستم در واقع به عنوان یک حائل بین تولید و مصرف انرژی عمل می‌کند. با استفاده از سیستم ESS، امکان استفاده کارآمدتر و انعطاف‎پذیرتر از منابع انرژی، برای کاربران فراهم می آید. انرژی ذخیره شده در این سیستم، می‌تواند به اشکال مختلفی از جمله انرژی الکتریکی، شیمیایی، مکانیکی یا حرارتی منتشر شود. به طور کلی، یک ESS از باتری‌ها، اینورترها، سیستم‌های مدیریت باتری و سایر اجزای فرعی تشکیل  شده است. این اجزا درنهایت با همکاری یکدیگر، انرژی‎الکتریکی را ذخیره کرده و در صورت نیاز آن را برای مدیریت انرژی آزاد می‎کنند.

ممکن است برای بسیاری از افراد، این سوال مطرح شود که سیستم ذخیره انرژی چه کاربردی دارد؟ با صنعتی شدن سیستم زندگی و افزایش جمعیت شهرها، نیاز به مصرف بهینه انرژی بالا رفته است. به این ترتیب ممکن است گاهی اوقات خانوار، مشاغل و جمعیت ها با مشکل قطعی برق و انرژی رو به رو شوند. در این شرایط و به ویژه در شرایطی که افراد فاقد زیرساخت های شبکه هستند، استفاده از این سیستم توصیه می شود.

با اجزای سیستم ذخیره انرژی آشنا شوید

همانطور که گفتیم، سیستم ذخیره انرژی (ESS)، اجزایی دارد که با همکاری یکدیگر انرژی را ذخیره، تبدیل و منتشر می کنند. بدیهی است که بدون وجود حتی یک جزء، دستگاه نتواند عملکرد خوبی از خود نشان دهد، یا حتی کار کند! در ادامه این بخش، به معرفی بخش های مهم یک سیستم ذخیره انرژی هوشمند پرداخته‎ایم.

• بانک باتری:

در بسیاری از انواع سیستم مدیریت انرژی، به ویژه آن هایی که برای ذخیره انرژی الکتریکی استفاده می‌شوند، باتری‌ها جزء اصلی هستند. باتری لیتیوم-یونی به دلیل چگالی بالا و طول عمر چرخه‌ای نسبتا طولانی معمولا بیش تر از سایر باتری‎ها مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان مثال در یک سیستم ذخیره انرژی خورشیدی خانگی، باتری‌ لیتیوم-یونی، برق تولید شده توسط پنل‌های خورشیدی را در طول روز برای استفاده در شب ذخیره می‌کند.

• سیستم تبدیل توان(PCS):

این جزء از سیستم ذخیره انرژی (ESS)، مسئول تبدیل انرژی ذخیره شده از شکل اصلی آن، به شکل قابل استفاده‌ای مانند جریان متناوب است. به موجب عملکرد این قطعه، انرژی می‌تواند به شبکه برق وارد یا برای تامین انرژی لوازم برقی استفاده شود. PCS همچنین فرآیندهای شارژ سیستم ذخیره انرژی را کنترل می‌کند تا عملکرد آن ایمن و کارآمد باشد.

• سیستم کنترل:

در سیستم مدیریت انرژی، بخشی به نام سیستم کنترل وجود دارد. این سیستم، عملکرد کلی ESS را نظارت و مدیریت می‌کند. سیستم کنترل معمولا بر اساس عواملی مانند در دسترس بودن منابع برق، تقاضای برق و وضعیت شارژ واسطه، زمان شارژ دستگاه را تعیین می‌کند. به عنوان مثال، در یک ESS متصل به شبکه، سیستم کنترل شارژ برق را کمتر می‎کند تا فشار بر شبکه کاهش یابد. به همین ترتیب سایر اجزای سیستم می‎توانند بدون آسیب و خطرات احتمالی، به فعالیت عادی خود ادامه دهند.

مزیت سیستم ذخیره انرژی (ESS)

• استقلال انرژی:

یکی از مهمترین مزایای سیستم مدیریت انرژی، استقلال انرژی است. با استفاده از این سیستم، کاربران دیگر برای تامین برق خود، به شبکه برق شهری وابسته نیستند. این امر به آن ها استقلال و امنیت در برابر قطعی مکرر برق می دهد. به علاوه تعرفه برق این کاربران نسبت به مشترکان وابسته به انرژی، کاهش چشمگیری پیدا خواهد کرد.

• سودآوری:

اگرچه هزینه اولیه نصب یک ESS می‌تواند قابل توجه باشد، اما در درازمدت باعث صرفه جویی در هزینه های انرژی می شود. با افزایش قیمت منابع انرژی سنتی، سیستم مستقل از شبکه با استفاده از انرژی های تجدیدپذیر، با همان قیمت قبلی فعالیت خواهد کرد. به این ترتیب کاربران دیگر هیچ نگرانی از بابت قبض های انرژی میلیونی و گران نخواهند داشت.

• تاثیر زیست‌محیطی:

استفاده از یک سیستم ذخیره انرژی (ESS)، ردپای کربن ناشی از مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. این سیستم‌ها با بهره‌گیری از منابع انرژی تجدیدپذیر، رویکردی پاک‌تر و پایدارتر را برای تولید انرژی ترویج می‌دهند. بدیهی است که این رویکرد تحت هیچ شرایطی به سوخت های فسیلی و مشتقات حاصل از آن متکی نیست.

• مقیاس‌پذیری و انعطاف‌ بالا:

انواع فناوری ذخیره انرژی، بسیار مقیاس‌پذیر هستند و می توان آن ها را برای بخش های مختلف تجاری، صنعتی و خانگی استفاده کرد. به همین دلیل نیز امروزه شاهد افزایش گسترده آن ها، از تاسیسات مسکونی کوچک گرفته تا پروژه های تجاری بزرگ هستیم.

آیا سیستم مدیریت انرژی با چالش رو به رو است؟

همانطور که اشاره کردیم، فناوری ذخیره انرژی ESS، مزایای بسیاری به دنبال دارد. با این حال گاهی اوقات کاربران را با چالش هایی نیز رو به رو می کند. به عنوان نمونه، برای اطمینان از عملکرد صحیح سیستم ذخیره انرژی، نیاز به سرویس دوره ای و بازبینی مداوم خواهید داشت. به این ترتیب مراقبت از دستگاه و اجزای آن، خود به چالشی بزرگ برایتان تبدیل خواهد شد. همچنین همگام کردن سیستم با پیشرفت‌های سریع فناوری نیز می‎تواند کمی چالش برانگیز باشد.

سخن نهایی با طرفداران فناوری مدیریت انرژی

در ابتدای این مقاله، شما را با سیستم مدیریت انرژی آشنا کردیم. به علاوه گفتیم که این سیستم‎ها، یک راه‌حل متحول‌کننده در تلاش برای استقلال انرژی تجدیدپذیر هستند. آن‌ها مزایای متعددی از جمله صرفه‌جویی در هزینه، استقلال انرژی و پایداری زیست‌محیطی را ارائه می‌دهند. علیرغم چالش‌های مرتبط با هزینه‌های اولیه و نگهداری، مزایای بلندمدت این فناوری بسیار متعدد است. همین مورد نیز آن ها را به جزء ثابتی از روش های تامین انرژی در خانه های مدرن تبدیل کرده است. در سال های آینده، شاهد رشد چشمگیر افزایش ESS در بخش خانگی و سیستم ساخت شهری خواهیم بود. چرا که بشر متفکر امروزی به این نتیجه رسیده که تنها با استفاده از انرژی های پایدار قادر به ساخت تمدن خواهد بود!