องค์ประกอบหนึ่งของความสำเร็จในการบูรณาการแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ไม่ต่อเนื่องเข้าสู่ระบบไฟฟ้าคือการจัดเก็บพลังงาน แม้ว่าพลังน้ำแบบสูบเป็นวิธีการจัดเก็บพลังงานที่มีมายาวนาน แต่ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (BESSes) ที่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนก็ได้รับความนิยมมากที่สุดในช่วงหลังๆ นี้ ภายในสิ้นปี 2565 มี BESS ขนาดสาธารณูปโภคที่ใช้งานอยู่ 8.842 GW ในสหรัฐอเมริกา โดยมีกำลังการผลิตไฟฟ้ารวม 11,105 เมกะวัตต์-ชั่วโมง (MWh)
การเพิ่มขึ้นของระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่
จากการวิเคราะห์ของ McKinsey and Company พบว่ามีการลงทุนมากกว่า 5 พันล้านดอลลาร์ใน BESSes ในปี 2565 ซึ่งเพิ่มขึ้นเกือบสามเท่าจากปีที่แล้ว ภายในปี 2573 ตลาด BESS ทั่วโลกคาดว่าจะมีมูลค่าถึงระหว่าง 120 ถึง 150 พันล้านดอลลาร์
โครงการที่ใช้พลังงานหมุนเวียนได้รับเงินสนับสนุนจำนวน 370 พันล้านดอลลาร์จากพระราชบัญญัติลดเงินเฟ้อ (IRA) ในปี 2022 สำหรับผู้ให้บริการโครงข่ายไฟฟ้าทั่วประเทศ BESS เป็นผู้นำด้านการลงทุนสำหรับการใช้งานต่างๆ ซึ่งรวมถึงการลดระดับสูงสุด การเพิ่มประสิทธิภาพการบริโภค และพลังงานสำรอง
ปัจจัยที่ทำให้การจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่มีการเจริญเติบโต
มีหลายปัจจัยที่ผลักดันให้เกิดการใช้งาน BESS อย่างรวดเร็วในสหรัฐอเมริกา ประการแรก การรุกแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่เพิ่มขึ้นทำให้เกิดความท้าทายในการจัดการโครงข่ายไฟฟ้าเนื่องจากธรรมชาติไม่ต่อเนื่อง BESS สามารถกักเก็บพลังงานหมุนเวียนส่วนเกินได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อมีการผลิตเกินความต้องการ ทำให้มั่นใจได้ว่าจะมีการจ่ายไฟฟ้าที่เชื่อถือได้และสม่ำเสมอ
ที่สอง
การประหยัดต้นทุนและประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นอย่างมากเป็นผลมาจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีแบตเตอรี่ เนื่องจากการลดราคาลงอย่างมากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน-เทคโนโลยีที่โดดเด่นสำหรับแอพพลิเคชัน BESS มีความเป็นไปได้ในเชิงพาณิชย์มากขึ้น นอกจากนี้ ความหนาแน่นของพลังงานและอายุการใช้งานที่ยาวนานของแบตเตอรี่เหล่านี้ได้รับการปรับปรุงโดยความก้าวหน้าทางเคมีของแบตเตอรี่และเทคนิคการผลิต
ที่สาม
การส่งเสริมกฎหมายเช่น IRA และสิ่งจูงใจอื่นๆ ถือเป็นสิ่งสำคัญในการส่งเสริมการใช้ BESS ต้นทุนเริ่มต้นของการติดตั้ง BESS ได้รับการชดเชยบางส่วนจากโครงการริเริ่มของรัฐบาล เช่น เครดิตภาษีและส่วนลด ซึ่งเพิ่มความน่าสนใจให้กับนักพัฒนาและนักลงทุน นอกจากนี้ กรอบการกำกับดูแลกำลังเปลี่ยนแปลงเพื่อรับทราบถึงความสำคัญของ BESS และศักยภาพในการปรับปรุงความน่าเชื่อถือและความเสถียรของกริด
อนาคตของการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่
ตามประมาณการของสำนักงานสารสนเทศด้านพลังงานของสหรัฐอเมริกา ภาคพลังงานจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ประมาณ 4,790 ล้านเมตริกตันในปี 2566 หากพิจารณาว่าลดลง 3% จากปี 2565 นี่ถือเป็นข่าวที่น่ายินดี EIA อ้างว่าส่วนใหญ่ของการลดลงนี้สามารถเชื่อมโยงกับการลดลงของการผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าถ่านหิน เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งหมุนเวียน เช่น พลังงานลม และพลังงานแสงอาทิตย์ จากข้อมูลของ EIA แนวโน้มดังกล่าวคาดว่าจะคงอยู่จนถึงปี 2024 โดยคาดว่าการปล่อยก๊าซ CO2 จะลดลง 1% จากระดับในปี 2023
ในปีต่อๆ ไป เป็นที่คาดกันว่าสหรัฐฯ จะยังคงปรับใช้ BESS อย่างรวดเร็วต่อไปความจุ BESS ระดับยูทิลิตี้คาดว่าจะถึง 14 GW ภายในปี 2568 และ 30 GW ภายในปี 2573 ตามการคาดการณ์ของ EIA การเพิ่มขึ้นนี้จะได้รับแรงผลักดันจากการขยายแหล่งพลังงานหมุนเวียน การลดต้นทุนอย่างต่อเนื่องและการปรับปรุงประสิทธิภาพในเทคโนโลยีแบตเตอรี่ และข้อกำหนดสำหรับความยืดหยุ่นและความยืดหยุ่นของโครงข่ายไฟฟ้า
ด้วยข้อได้เปรียบมากมายที่จะส่งผลต่อวิธีการผลิตและการกระจายพลังงานในอนาคต BESS มีศักยภาพที่จะเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์ด้านพลังงานในสหรัฐอเมริกาโดยสิ้นเชิง หนึ่งในแนวทางที่สมจริงบางประการในการต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศคือการใช้พลังงานไฟฟ้าในเกือบทุกอย่าง BESS มีส่วนร่วมในการสร้างระบบพลังงานที่แข็งแกร่งและยั่งยืนมากขึ้นโดยการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ปรับปรุงความเชื่อถือได้ของกริด และบูรณาการแหล่งพลังงานหมุนเวียน