Konceptshranjevanje energijetemelji na prvem zakonu termodinamike, namreč zakonu o ohranitvi energije. Po tem zakonu energije ni mogoče ustvariti ali uničiti, lahko pa se preoblikuje iz ene oblike v drugo, pri čemer skupna količina energije pri tem ostaja konstantna. Zato je bistvo shranjevanja energije, da energijo pretvorimo v drugo obliko in jo shranimo za sproščanje, ko je to potrebno.
Pri baterijskem shranjevanju energije se kemična energija shrani v bateriji in ko baterija sprosti energijo, se kemična energija pretvori v električno energijo. Podobno je pri mehanskem shranjevanju energije mogoče kinetično ali potencialno energijo shraniti prek mehanskih naprav (kot so vztrajniki ali vzmeti) in sprostiti, ko je to potrebno. Vse te oblike shranjevanja energije sledijo zakonu o ohranitvi energije.
Pri sistemih za shranjevanje energije ne gre le za pretvorbo energije, temveč vključujejo tudi prenos in shranjevanje energije, vse to pa je mogoče analizirati v termodinamičnem okviru. Na primer, v procesu shranjevanja energije je energija shranjena v napravi, ki jo lahko štejemo za termodinamični sistem. S pravilno zasnovo lahko ta sistem učinkovito shranjuje in sprošča energijo.
Skratka, shranjevanje energije je proces pretvorbe in shranjevanja energije med različnimi oblikami. Ima široko uporabo v sodobni družbi, kot je shranjevanje električne energije, shranjevanje toplotne energije in shranjevanje kemične energije. S prilagajanjem energetske strukture in razvojem obnovljivih virov energije ima tehnologija shranjevanja energije ključno vlogo pri učinkoviti rabi energije in trajnostnem razvoju.
V fazah pridobivanja, pretvorbe, prenosa in uporabe energije pogosto prihaja do neusklajenosti v količini, obliki in času med ponudbo in povpraševanjem po energiji. Za reševanje teh težav in učinkovitejšo uporabo energije so bile razvite različne tehnologije za shranjevanje in sproščanje energije, ki so skupaj znane kot tehnologije za shranjevanje energije.
Te tehnologije imajo naslednje značilnosti:
Povežite se z novimi viri energije in si zagotovite varnost
Na obnovljive vire, kot so vetrna, sončna in oceanska energija, vplivajo sezonske spremembe, vremenske razmere in geografska lega, kar kaže na precejšnje presledke in nestanovitnost. Z uporabo-tehnologij za shranjevanje energije v velikem obsegu je mogoče te nestabilne vire energije učinkovito integrirati in preoblikovati v stabilnejše in zanesljivejše oskrbe z električno energijo.
Razumna regulacija in nadzor bistveno znižata stroške.
S tehnologijo baterij za shranjevanje energije se sistem polni z električno energijo izven-konice in se uporablja za proizvodnjo in delovanje v konicah, kar znatno izboljša energetsko učinkovitost. Ta pristop ne le pomaga ublažiti pritisk na omrežje, ampak tudi zmanjša operativne stroške za podjetja. V prihodnosti bodo rešitve za shranjevanje energije postale nepogrešljiva tehnologija za pisarne in domove.
Za komercialne zgradbe shranjevanje-cenovne električne energije ponoči in njeno sproščanje v konicah podnevi učinkovito uravnava obremenitev, kar močno zmanjša stroške električne energije.
Zagotavljanje oskrbe z električno energijo za proizvodnjo in vsakdanje življenje
Sistemi za shranjevanje energije lahko zagotovijo lokalne potrebe po nujni energiji med izpadi električne energije v mestih. Konfiguracija rezervnega in zasilnega napajanja lahko do določene mere ublaži različne težave, ki jih povzročajo nenadni izpadi električne energije, racioniranje in izpadi električne energije. Za razliko od dizelskih generatorjev, ki se uporabljajo v nujnih primerih, lahko elektrarne za shranjevanje energije uravnavajo energetske vire tudi v običajnih časih, namesto da bi jih uporabljali samo v izrednih razmerah.
Varčevanje z energijo in zmanjšanje emisij ter optimizacija energetske strukture
Tehnologija shranjevanja energije ima pozitivno vlogo pri spodbujanju globalnega varčevanja z energijo, zmanjšanju emisij in optimizaciji energetske strukture. Je bistvena podporna tehnologija za razvoj pametnih omrežij, nove energetske integracije, porazdeljene proizvodnje, mikromrežnih sistemov in električnih vozil. Uporaba tehnologije za shranjevanje energije lahko učinkovito izboljša učinkovitost delovanja energetske opreme, zmanjša stroške oskrbe z električno energijo in na koncu izboljša kakovost in učinkovitost električne energije, kar zagotavlja visoko-kakovostno, varno in zanesljivo oskrbo z električno energijo ter izpolnjuje zahteve po učinkoviti porabi električne energije.