การจัดเก็บเป็นคำพูดของช่วงเวลาในอุตสาหกรรมพลังงาน นับตั้งแต่ที่ Tesla เปิดตัว Powerwall นักการเมือง นักวิจารณ์ และอุตสาหกรรมได้เพิ่มพื้นที่จัดเก็บข้อมูล – โดยเฉพาะอย่างยิ่งแบตเตอรี่ – เพื่อเป็นทางออกในการรับพลังงานหมุนเวียนเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้ามากขึ้น และลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล
แนวคิดของการจัดเก็บเป็นเรื่องง่าย ระบบสตอเรจจะปิดกริดหรือจากแหล่งผลิตในเครื่อง แล้วนำกลับมาไว้บนกริดหรือใช้ในเครื่องในภายหลัง ดูเหมือนว่าเป็นความคิดที่ดีหากคุณมีพลังงานมากเกินไป
หรือมีราคาถูกในบางช่วงเวลาของวัน และมีราคาแพงในบางช่วงเวลา
แน่นอนว่าพื้นที่เก็บข้อมูลไม่ฟรี โดยจะมีทั้งต้นทุนทุน (ซื้อตั้งแต่แรก) และต้นทุนการดำเนินการ ซึ่งเกี่ยวข้องกับค่าไฟฟ้าในการชาร์จแบตเตอรี่และประสิทธิภาพไป-กลับ – ปริมาณพลังงานที่สูญเสียไปในรอบการชาร์จและคายประจุ .
เพื่อให้เป็นการลงทุนทางเศรษฐกิจที่สมเหตุสมผล ผลประโยชน์ต้องมากกว่าต้นทุน กล่าวอีกนัยหนึ่ง การประหยัดค่าพลังงานของคุณจะต้องมากกว่าต้นทุนเงินทุนบวกต้นทุนการดำเนินการ
เทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลมีหลาย ประเภท แต่ละประเภทมีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกัน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีความน่าสนใจเนื่องจากทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในระดับขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และมีประสิทธิภาพไป-กลับที่ดี แต่ปัจจุบันมีราคาแพงต่อหน่วยความจุ
ไฮโดรสูบที่ปลายอีกด้านของเครื่องชั่งทำงานที่เครื่องชั่งขนาดใหญ่มาก มีประสิทธิภาพไป-กลับที่ดีและราคาถูกมากต่อหน่วย
มู่เล่ (หรือโรเตอร์) มีประสิทธิภาพไป-กลับต่ำและเก็บพลังงานได้ไม่มาก แต่สามารถส่งกำลังได้มากในเวลาอันสั้น และยังช่วยให้ความถี่มีเสถียรภาพอีกด้วย
เทคโนโลยีการจัดเก็บอื่นๆ ได้แก่ อากาศอัด การเก็บพลังงานด้วยความเย็น (อากาศเหลว) แบตเตอรี่แบบไหล และไฮโดรเจน แต่ละคนมีข้อดีและข้อเสียตามลำดับ แต่ละเทคโนโลยีเหล่านี้จะมีตำแหน่งที่เหมาะสมในกริดที่จะติดตั้ง แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานแบบกระจายขนาดเล็ก ในขณะที่พลังน้ำแบบสูบจะทำงานได้ดีที่สุดในระดับขนาดใหญ่สำหรับการจัดการกริด
แบตเตอรี่โฟลว์ อากาศเหลว และอากาศอัดเป็นเทคโนโลยีในแง่
ของขนาด ส่วนมู่เล่และตัวเก็บประจุมีประโยชน์มากที่สุดในระดับสถานีย่อยสำหรับการควบคุมแรงดันไฟฟ้าและความถี่
แบตเตอรี่กับพลังน้ำ
เรามาโฟกัสที่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและเปรียบเทียบกับที่เก็บน้ำแบบปั๊ม
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีราคาลดลงอย่างมาก Bloomberg ได้วางแผน ต้นทุนของลิ เธียมไอออนควบคู่ไปกับเซลล์แสงอาทิตย์ สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีทั้งสองใช้การไล่ระดับของเส้นโค้งต้นทุนที่คล้ายคลึงกัน โดยลิเธียมไอออนจะลดลงจาก 1,200 เหรียญสหรัฐต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงเป็น 600 เหรียญสหรัฐต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงใน 5 ปี (ไม่รวมค่าติดตั้ง)
แล้วลิเธียมไอออนต้องไปหาที่ไหนถึงจะคุ้มทุน? ลองนึกภาพบ้านที่มีระบบ PV บนชั้นดาดฟ้าขนาด 4.5kW และอัตราค่าไฟฟ้าผันแปร (เช่น ค่าไฟฟ้านอกจุดพีคที่ 20c ไหล่ทางที่ 26c และจุดสูงสุดที่ 40c คล้ายกับอัตราค่าไฟฟ้านี้ )
ในบ้านดังกล่าว แบตเตอรี่ขนาด 7kWh จะต้องมีต้นทุนต่ำกว่า 7,000 ดอลลาร์ออสเตรเลียในการติดตั้งทั้งหมดเพื่อประหยัดเงินของเจ้าของบ้าน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ต้นทุนต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงของพื้นที่จัดเก็บควรอยู่ที่ประมาณ A$1,000 ถึงจะคุ้มทุน ปัจจุบัน แบตเตอรี่มีราคาอยู่ที่1,000-3,000 ดอลลาร์ออสเตรเลียต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงดังนั้นจึงถือว่าคุ้มค่า
อย่างไรก็ตามมีการจับที่สำคัญที่นี่ อัตราค่าไฟฟ้าขายปลีกมีแนวโน้มที่จะสูงเกินจริงในช่วงต้นทุนระหว่างจุดสูงสุดและนอกจุดสูงสุด ความแตกต่างในตลาดค้าส่ง (ซึ่งผู้ค้าปลีกซื้อไฟฟ้า) อยู่ที่ประมาณ 5-10c ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ซึ่งน้อยกว่าช่วง 20c มากในอัตราตัวแปรปัจจุบัน หากผู้ค้าปลีกเริ่มสูญเสียส่วนแบ่งการตลาด พวกเขาอาจตอบสนองด้วยการลดหรือลบอัตราผันแปรเหล่านี้ นั่นจะทำให้อัตราสูงสุดถูกลงและหมายความว่าแบตเตอรี่จะต้องมีราคาถูกลงตามลำดับจึงจะคุ้มทุน
ตัวอย่างเช่น อัตราค่าไฟฟ้าคงที่ที่ 25c ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง หมายความว่าแบตเตอรี่จะต้องมีราคาประมาณ 300 เหรียญออสเตรเลียต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงจึงจะคุ้มทุน ซึ่งน้อยกว่าหนึ่งในสามของค่าใช้จ่ายในปัจจุบัน
คุณอาจโต้แย้งว่าการใช้แบตเตอรี่ยังช่วยลดต้นทุนของเครือข่ายด้วย ด้วยการลดโหลดในช่วงเวลาสูงสุด เราสามารถลดหรือแม้แต่ขจัดความจำเป็นในการอัปเกรดโครงสร้างพื้นฐาน (เช่น สถานีไฟฟ้าย่อยและสายไฟเพิ่มเติม เป็นต้น)
แต่สิ่งนี้จะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อความต้องการใช้ไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเท่านั้น หากอุปสงค์คงที่หรือลดลง เครือข่ายการจัดจำหน่ายก็จะมีแนวโน้มที่จะถูกใช้งานน้อยเกินไป ดังนั้นการลดความต้องการสูงสุดจะไม่ส่งผลให้เกิดการประหยัดใดๆ
ความต้องการโดยรวมในตลาดไฟฟ้าแห่งชาติลดลงอย่างมากตั้งแต่ปี 2552 ดังนั้นประโยชน์ของการจัดเก็บบนกริดจึงมีความสำคัญน้อยกว่าในทางเดินที่มีการเติบโตสูง อุปสงค์ดีดตัวขึ้นในปี 2558-2559 และเป็นเรื่องน่าสนใจที่จะเฝ้าดูและดูว่านี่เป็นการเริ่มต้นใหม่ของการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องหรือหากอุปสงค์อยู่ในระดับต่ำ
ความต้องการในตลาดไฟฟ้าแห่งชาติของออสเตรเลียลดลง
ในทางกลับกัน พลังน้ำแบบสูบเป็นเทคโนโลยีการจัดเก็บที่มีราคาไม่แพงนัก (อยู่ที่ประมาณ 100 ดอลลาร์ออสเตรเลียต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง) เนื่องจากสามารถเก็บพลังงานจำนวนมากโดยใช้วัสดุที่มีราคาถูกมาก
สิ่งที่คุณต้องมีคือน้ำและวิธีสูบขึ้นเนิน ดังนั้นแม้ว่าจะไม่สามารถใช้งานได้ทุกที่ แต่ก็มีหลายแห่งในตลาดการไฟฟ้าแห่งชาติที่สามารถใช้ได้ มีโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบแล้ว 1,500 เมกะวัตต์ในตลาด (Shoalhaven, Wivenhoe และ Tumut 3)
นี่จะเป็นวิธีแก้ปัญหาที่มีเหตุผลมากกว่า – ถูกกว่าและง่ายต่อการควบคุมโดยผู้ประกอบการในตลาด แต่ในทางเดียวกับที่แผงเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาได้รับความนิยมมากกว่าแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ (แม้ว่าอย่างหลังควรจะถูกกว่า) การจัดเก็บข้อมูลแบบกระจายในรูปของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอาจเป็นผู้ชนะในที่สุด ไม่ใช่เพราะเศรษฐกิจ แต่เป็นเพราะมนุษย์ พฤติกรรม.
