Η σημασία της ηλεκτρικής ενέργειας για εμάς. Τη χρησιμοποιούμε για να φωτίζουμε τα σπίτια μας, να μαγειρεύουμε φαγητό με τη βοήθειά της και επίσης να χρησιμοποιούμε όλα τα έξυπνα προϊόντα μας με την επαναφόρτωσή τους όπως κινητά τηλέφωνα ή ταβλετές κλπ. Λογαριασμού, μας βοηθά να συνδέσουμε με την οικογένεια και τους φίλους, κάνοντας τις ζωές μας πολύ ευκολότερες. Αλλά ξέρετε ότι η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να ωφελήσει το περιβάλλον; Αυτή μπορεί να παράγει καθαρισμό στον αέρα και στον πλανήτη. Για αυτόν τον λόγο οι άνθρωποι μετακινούνται σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όπως την ηλιακή ενέργεια από τον ήλιο και την υδραυλική (από τον ανεμό). Είναι δωρεάν, και δεν υπάρχει περιορισμός στο πόσο από αυτούς τους πόρους μπορεί να προσφέρει η Γη (με λιγότερο αντίκτυπο στον αέρα όπως οι παραδοσιακές πηγές ενέργειας). Αλλά υπάρχει ένα πρόβλημα: ο ήλιος δεν είναι πάνω όλες τις μέρες, κάθε μέρα, ούτε ο ανεμός πνέει πάντα. Σε αυτό το σημείο εμφανίζεται η υβριδική αποθήκευση ενέργειας για να λύσει αυτά τα προβλήματα.
Η αποθήκευση μιγαδικής ενέργειας συνδυάζει δύο ή περισσότερες τύπους συσκευών αποθήκευσης ενέργειας. Όταν κάνουν αυτό, επιτρέπει να χρησιμοποιήσουν τα καλύτερα στοιχεία κάθε μεθόδου ώστε να έχουμε πιο αξιόπιστη ενέργεια. Οι βαταρίες, για παράδειγμα, είναι εξαιρετικές στο να παρέχουν γρήγορες εκροήσεις ενέργειας όταν τις χρειαζόμαστε αυτήν τη στιγμή, αλλά δεν μπορούν να αποθηκεύσουν μεγάλο όγκο ενέργειας για μεγαλύτερες διαρκέις. Αντιστρόφως, η αποθήκευση ενέργειας με υδραυλική παραγωγή μπορεί να κρατήσει μεγάλο όγκο ενέργειας για μεγάλες διαρκέιες (ωρές μέχρι μήνες) - αλλά μόνο αν η συστολή είναι τοποθετημένη σε κατάλληλη περιοχή όπου υπάρχει αρκετή γη και νερό. Με αυτά τα συστήματα σε συναρμονία, μαζί μπορούν να συνδυαστούν σε ένα σύστημα αποθήκευσης μιγαδικής ενέργειας που παρέχει αξιοπιστία και συνέπεια για να εφοδιάζουν τις σπιτικές μας ανάγκες.
Οι συστήματες αποθήκευσης μεταξύ βαταρίας και τεχνολογίας υπερκαπακιτόρων ονομάζονται BESS - συστήματα αποθήκευσης ενέργειας με βάση βαταρίες. Αυτό βοηθά να αποθηκεύεται ενέργεια, καθώς χρησιμοποιούν επαναφορτιζόμενες βαταρίες και παρέχουν ενέργεια όταν χρειάζεται. Στην ουσία, όταν έχουμε περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια (π.χ., ηλιόλουστες μέρες που παράγουν υψηλά ποσοστά με φωτοβολταϊκά πάνελ), οι υπερβαταρίες φορτίζονται και εφοδιάζουν με ενέργεια. Οι βαταρίες απελευθερώνουν την αποθηκευμένη ηλεκτρική ενέργεια όταν δεν υπάρχει αρκετή δύναμη, όπως κατά τη διάρκεια ενός αποκλεισμού ή κατά νύχτα (όπου δεν υπάρχει ηλιακή ενέργεια!). Τα BESS μπορούν να χρησιμοποιηθούν από σπίτια, επιχειρήσεις και ακόμη και σε δικτύα ηλεκτρικής ενέργειας. Χρησιμοποιούνται για να παράγουν επαναφορτιστική δύναμη κατά τους αποκλεισμούς, να αποθηκεύουν ηλιακή ενέργεια όταν παράγεται και να πουλούν την αποθηκευμένη ηλεκτρική ενέργεια κατά τις ώρες κορυφαίας ζήτησης.
Η υδραυλική κύμβαλση είναι μια σημαντική δεύτερη στρατηγική για την αποθήκευση ενέργειας, σε έναν προ cess παρόμοιο με το να στρώνεις το βάρος πίσω μετά το να το ξεφύσεις. Για παράδειγμα, με τη χρήση πομπών για να ανεβάσουν νερό από ένα χαμηλότερο δεξαμενή όταν υπάρχει περισσότερη ηλεκτρικότητα από ό,τι χρειάζεται. Ο προ cess αποθηκεύει το νερό υψηλά, μέχρι να απελευθερωθεί όταν χρειάζεται. Όταν χρειάζεται, το νερό θα επιστρέψει πίσω κάτω στη χαμηλότερη δεξαμενή και στη διαδικασία αυτή θα περάσει μέσω τουρβινών - που στρέφουν αυτά τα τεράστια πλοία που επιτρέπουν σε όλα κάτω από αυτά να στρέφονται ως ένα σύνολο. Η κόστος ηλεκτρικότητας επιλέγει να μείξει διαφορετικές τεχνολογίες υποστήριξης που είναι κυρίως υδραυλική αποθήκευση, κάνοντάς την ακόμα και μια καλή μέθοδο για την αποθήκευση ενέργειας, αλλά που χρειάζεται τόνους νερού και γης οπότε δεν θα λειτουργήσει παντού. Αυτή η μέθοδος αποθήκευσης πρέπει να τοποθετηθεί πολύ προσεκτικά.
Η μιγαδική αποθήκευση ενέργειας μπορεί να κάνει την ηλιακή (και ανεμιακή) πολύ πιο εξαρτήσιμη ως ανανεώσιμη πηγή ενέργειας. Τα LEDs μπορούν να λειτουργούν ακόμη και κατά τη διάρκεια κακοχειμερνής καιρικής συνθήκης, όπως ημέρες με νεφέα όπου δεν υπάρχει ανεμός. Εκεί βρίσκει το μεγάλο ρόλο της μιγαδικής αποθήκευσης ενέργειας στη μεταμόρφωση ενός καλύτερου τρόπου βιώσιμης ενέργειας. Βοηθά να μειωθεί η ζήτηση για επιβλαβείς φωτικούς καύσιμους που αποδίδουν αέρια που βλάπτουν τον κλίμακα μας. Η τεχνολογία βοηθά τις χώρες να επιτύχουν τους στόχους καθαρής ενέργειας τους και να μειώσει τις εκπομπές άνθρακα, που είναι καίρια για τη διατήρηση του πλανήτη μας.
Η τεχνολογία της υβριδικής αποθήκευσης ενέργειας προοδεύει γρήγορα. Μια νέα γενιά επιστημόνων και μηχανικών φαίνεται να μην επηρεάζεται από αυτά τα εμπόδια: συνεχίζουν να αναπτύσσουν ακόμη πιο εξωτικά υλικά, συμπεριλαμβανομένων των βασισμένων στο γράφενο και συστημάτων με βάση το βανάδιο που σχεδιάζονται για να βελτιώσουν την απόδοση των μπαταρίων σε σύγκριση με τις σημερινές περιορισμένες δυνατότητες καθώς και για να τρεχουν για περισσότερο χρόνο. Έτσι, αυτές οι αναπτύξεις μπορούν να βοηθήσουν να κάνουν τις μπαταρίες πιο αποδοτικές και να οδηγήσουν σε καλύτερες και μεγαλύτερης διάρκειας μπαταρίες. Άλλες μηχανισμοί, όπως η αποθήκευση ενέργειας συμπιεσμένου αέρα (CAES) και οι πτερύγες είναι επίσης μεταξύ των πειραμάτων για το πώς να αποθηκεύεται αυτή η ενέργεια. Η CAES αποθηκεύει ενέργεια ως συμπιεσμένος αέρας υπό την επιφάνεια και οι πτερύγες αποθηκεύουν κινητική ενέργεια για να διατηρήσουν την ενέργεια αργότερα. Οι δύο ιδέες έχουν ενεργειακές πυκνότητες μέχρι και 20 φορές μεγαλύτερες από τα συστήματα που χρησιμοποιούνται τώρα και μπορεί επίσης να αποδειχθούν πιο αποδοτικές.