5 เทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานยอดนิยมในเยอรมนีสำหรับปี 2024

ตลอดประวัติศาสตร์ เยอรมนีเป็นผู้เล่นหลักในการนำเสนอบริบททางพลังงานสะอาดและยังคงอยู่ในแนวหน้าของการแก้ไขปัญหาพลังงานสะอาดในปัจจุบัน มีข้อมูลแสดงให้เห็นว่าประเทศนี้ทำงานอย่างแข็งขันเพื่อเศรษฐกิจสีเขียว ซึ่งในกรณีนี้ เทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานกลายเป็นสิ่งสำคัญ เมื่อประเทศประกาศว่าจะหยุดการเผาถ่านหินและลดการปล่อยคาร์บอนลง เยอรมนีจึงได้อยู่ในแนวหน้าของการออกแบบและการสร้างระบบการจัดเก็บพลังงานที่ดีขึ้น บทความนี้เน้นไปที่การจัดอันดับเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานที่คาดว่าจะส่งผลกระทบต่อโครงสร้างพลังงานของเยอรมนีในปี 2024

ภาพรวมของเทคโนโลยี:

1. แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นที่รู้จักกันดีที่สุดในบรรดาแบตเตอรี่ ซึ่งมีลักษณะเด่นคือความหนาแน่นของพลังงานสูง อายุการใช้งานยาวนาน และประสิทธิภาพพลังงานสูง ในเยอรมนี แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายทั้งในยานพาหนะไฟฟ้าและระบบเก็บพลังงานขนาดใหญ่ ช่วยลดปัญหาความไม่มั่นคงในระบบสายไฟได้มาก เนื่องจากการพัฒนาอย่างต่อเนื่องในเทคโนโลยีเคมีแบตเตอรี่และการผลิต คาดว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะมีต้นทุนลดลงและความทนทานเพิ่มขึ้น

2. แบตเตอรี่โฟลว์

ตัวอย่างที่ดีของแบตเตอรี่โฟลว์คือแบตเตอรี่โฟลว์แบบวานาเดียมเรดร็อกซ์ ซึ่งกำลังได้รับความต้องการเพิ่มขึ้นเนื่องจากสามารถขยายขนาดได้ง่ายและมีอายุการใช้งานยาวนาน แบตเตอรี่โฟลว์เก็บพลังงานไว้ในสารอิเล็กโตรไลต์ของเหลวในภาชนะภายนอก ทำให้มันเหมาะสำหรับการเก็บพลังงานไฟฟ้าจำนวนมาก เยอรมนีกำลังใช้เทคโนโลยีแบตเตอรี่โฟลว์เพื่อเพิ่มศักยภาพในการเก็บพลังงานหมุนเวียนซึ่งมาจากลมและแสงอาทิตย์เป็นหลัก

3. แบตเตอรี่สถานะแข็ง

สำหรับ SSBs นั้น สามารถอธิบายได้ว่ามีระดับความปลอดภัยที่สูงขึ้น ความหนาแน่นของพลังงานที่มากขึ้น และอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ LIBs ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ปัญหาของแบตเตอรี่เหล่านี้คือใช้สารนำไฟฟ้าแบบแข็งแทนที่จะเป็นของเหลว ซึ่งมีโอกาสหกและลุกไหม้น้อยกว่า อุตสาหกรรมและการวิจัยในภาคใต้ของเยอรมนีเป็นผู้บุกเบิกในด้านนี้ และมีโครงการนำร่องหลายโครงการที่กำลังดำเนินการอยู่ในขณะนี้เพื่อนำเทคโนโลยีแบตเตอรี่ชนิดนี้เข้าสู่ตลาด

4. การเก็บกักไฮโดรเจน

การเก็บกักไฮโดรเจนเป็นสิ่งสำคัญในกระบวนการพัฒนาแผนไฮโดรเจนแห่งชาติของเยอรมนี ซึ่งมุ่งหมายที่จะทำให้เยอรมนีกลายเป็นศูนย์กลางเศรษฐกิจไฮโดรเจน ได้มีการบันทึกว่าไฮโดรเจนสามารถผลิตได้จากพลังงานหมุนเวียนและเก็บไว้เพื่อนำไปใช้งานในภายหลัง เช่น การผลิตไฟฟ้า การขนส่ง และการใช้งานทางอุตสาหกรรมอื่น ๆ เยอรมนีมีศักยภาพอย่างแพร่หลายและกำลังเน้นไปที่โครงสร้างพื้นฐานการเก็บกักไฮโดรเจนขนาดใหญ่ระดับสาธารณูปโภค เพื่อกำหนดทิศทางของการลดความซับซ้อนของเศรษฐกิจและการรักษาความมั่นคงทางพลังงานและความเป็นอิสระ

5. การเก็บกักความร้อน

เทสส์ = ระบบเก็บพลังงานความร้อน ซึ่งหมายถึงการที่มวลความร้อนชนิดใดชนิดหนึ่งสามารถเก็บความร้อนได้ เพื่อให้สามารถตอบสนองต่อความต้องการเมื่ออุปทานต่ำได้ ระบบเหล่านี้เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม และระบบทำความร้อนสำหรับชุมชน ซึ่งจำเป็นต้องเก็บและควบคุมปริมาณความร้อนจำนวนมาก มีระบบเก็บพลังงานความร้อนขั้นสูงหลายระบบที่ถูกนำมาใช้ในเยอรมนี เช่น วัสดุเปลี่ยนสถานะและเกลือหลอมเหลว ซึ่งทำให้เยอรมนีสามารถปรับสมดุลการผลิตไฟฟ้าและลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้

การประยุกต์ใช้งานสำคัญ: การใช้งานในอุตสาหกรรม การค้า และที่อยู่อาศัย

กรณีการใช้ในอุตสาหกรรม

เทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานในภาคอุตสาหกรรมมีความสำคัญสำหรับการควบคุมความต้องการใช้พลังงานในภาคผู้บริโภคและการลดต้นทุน รวมถึงช่วยส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงไปสู่พลังงานหมุนเวียน (RENE) อุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เช่น โรงงานและสถานที่ผลิตในเยอรมนี อาจนำระบบจัดเก็บพลังงานจากแบตเตอรี่มาใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานและรับประกันการจ่ายไฟฟ้าที่เสถียร ตัวอย่างเช่น การใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและแบตเตอรี่โฟลว์ในการปรับสมดุลของกำลังการผลิตพลังงานหมุนเวียนและการให้พลังงานสำรองในกรณีที่เกิดการหยุดชะงัก

กรณีการใช้ทางการค้า

แม้กระทั่งในกรณีใช้งานอาคารพาณิชย์ เช่น สำนักงาน ศูนย์การค้า และโรงพยาบาล เป็นต้น ระบบเก็บพลังงานขั้นสูงก็มีประโยชน์ เทคโนโลยีเหล่านี้สามารถใช้ลดต้นทุนพลังงานและทำให้ทรัพยากรพลังงานมีความน่าเชื่อถือมากขึ้นสำหรับองค์กรในการเข้าถึง ซึ่งช่วยให้องค์กรบรรลุเป้าหมายด้านความยั่งยืนได้ นอกจากนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและระบบเก็บพลังงานความร้อนกำลังถูกติดตั้งในอาคารพาณิชย์ในเยอรมนี เพื่อจัดการความต้องการใช้พลังงานและสนับสนุนการนำพลังงานหมุนเวียนมาใช้มากขึ้น

กรณีการใช้งานที่อยู่อาศัย

นวัตกรรมในเทคโนโลยีการจัดเก็บสำหรับใช้ส่วนบุคคล ช่วยให้ผู้ใช้สามารถใช้งานระบบพลังงานหมุนเวียนของตน เช่น ระบบโซลาร์เซลล์แบบโฟโตโวลเทอิก นอกจากนี้ การปรับปรุงโครงข่ายไฟฟ้าที่อยู่อาศัยและการประหยัดค่าใช้จ่ายยังเป็นประโยชน์ในกรณีที่จำเป็นต้องมีแรงขับเคลื่อน เทรนด์การใช้อุปกรณ์เก็บพลังงานในภาคที่อยู่อาศัยของเยอรมนีมีแนวโน้มจะเติบโตมากขึ้น เนื่องจากราคาของแบตเตอรี่ลดลงและมีคนสนใจในแนวคิดของการบริโภคเองมากขึ้น

แนวโน้มในอนาคต: การพัฒนาที่กำลังจะมาถึงและการวิจัยและพัฒนาโครงการ

ในอนาคตอีกด้านหนึ่ง เยอรมนีจะมีความก้าวร้าวมากขึ้น เพราะพวกเขากำลังมองหาการก้าวหน้าไปข้างหน้ากว่าประเทศอื่น ๆ และพยายามที่จะเป็นผู้นำตลาดด้านเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานผ่านการประดิษฐ์สิ่งใหม่ ๆ และงานวิจัยและพัฒนา ซึ่งเป็นจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเทคโนโลยีที่ก้าวล้ำ เช่น แบตเตอรี่รัฐแข็ง (solid state battery) และการจัดเก็บไฮโดรเจน ซึ่งขณะนี้มีการลงทุนหลายล้านยูโร นอกจากนี้ เยอรมนียังกำลังพัฒนาระบบการจัดเก็บพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อกับสมาร์ทกริดอย่างกระตือรือร้น และกำลังค้นหาวัสดุและการออกแบบที่สามารถจัดเก็บพลังงานหมุนเวียนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สรุป: เหตุใดเทคโนโลยีเหล่านี้ถึงเป็นแนวทางของอนาคตพลังงานของเยอรมนี

ดังนั้น เทคโนโลยี ESS ห้าประเภทหลัก ได้แก่ แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน แบตเตอรี่โฟลว์ แบตเตอรี่สถานะแข็ง การเก็บกักไฮโดรเจน และการเก็บกักความร้อน เป็นปัจจัยสำคัญของการเปลี่ยนผ่านทางพลังงานของเยอรมนี นวัตกรรมเหล่านี้ไม่เพียงแต่ช่วยส่งเสริมการใช้พลังงานหมุนเวียนเท่านั้น แต่ยังช่วยปรับปรุงความมั่นคงทางพลังงาน ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และส่งเสริมการพัฒนาเศรษฐกิจอีกด้วย การมุ่งมั่นลงทุนและพัฒนาวิจัยอย่างต่อเนื่องหมายความว่า เยอรมนีจะยังคงพัฒนานวัตกรรมระบบเก็บกักพลังงานที่เหนือกว่าทางเทคโนโลยี เพื่อมอบความมั่นคงทางพลังงานมากขึ้นในปี 2024 และต่อไป