Evropske zemlje ubrzavaju transformaciju energetskih sistema, pri čemu se regulatorima i planerskim agencijama nameću odluke o pouzdanosti, pristupačnosti i dekarbonizaciji. Istovremeno, rast potražnje i promenljivost proizvodnje iz obnovljivih izvora stvaraju rizik od nesklada između ponude i potražnje, uključujući mogućnost prekida isporuke električne energije. U praksi, veći udeli varijabilnih izvora poput vetra i sunca povećavaju potrebu za fleksibilnošću mreže i bržom reakcijom operatera sistema.
U EU se procenjuje da će udeo obnovljivih izvora dostići oko 69% do 2030. godine, odnosno 80% do 2050. godine. Paralelno se povlače dispečabilne konvencionalne proizvodne jedinice, što dodatno pojačava zahtev za instrumentima koji obezbeđuju stabilnost napona i kontrolu frekvencije. Kada se gubi generacija ili se pojavi neočekivani pad proizvodnje, sistem mora imati operativnu rezervu koja može brzo da se aktivira.
Skladištenje energije se pozicionira kao ključni alat fleksibilnosti jer može da obezbedi pouzdanost mreže, upravljanje fluktuacijama napona i kontrolu frekvencije. U tom kontekstu, skladišta mogu da obezbede operativnu rezervu – električnu energiju koja se može brzo staviti na raspolaganje u slučaju neočekivanog gubitka proizvodnje. Dodatno, tehnologije skladištenja podržavaju elektrifikaciju sektora poput zgrada i transporta, uz istovremeno povećanje fleksibilnosti sistema.
Poseban segment čine sistemi povezani sa baterijama iz električnih vozila, gde se energija može koristiti za napajanje domaćinstava u trenucima niske dostupnosti ili kao mehanizam za apsorpciju viška električne energije kada je proizvodnja obnovljivih izvora visoka, a potrošnja niska. Tehnički napredak u sistemima skladištenja poboljšao je performanse, bezbednosne karakteristike i troškove, što utiče na njihovu konkurentnost u odnosu na druge opcije fleksibilnosti. Kao alternativne mere često se pominju rekonstrukcije termoelektrana ili ulaganja u unapređenje prenosne mreže.
Za litijum-jonske sisteme skladištenja navodi se pad troškova od 89% tokom poslednje decenije, što je doprinelo širem interesovanju komunalnih preduzeća, regulatora i kreatora politika širom sveta. U Evropi, međutim, ukupni instalirani kapacitet skladištenja energije ostaje ispod 60 GW. Struktura tog portfolija je dominantno oslonjena na pumpno-akumulaciona postrojenja.
Prema očekivanjima, kapacitet skladištenja bi trebalo da poraste više od tri puta do 2030. godine i oko deset puta do 2050. godine. Ovakva putanja direktno utiče na planiranje rada elektroenergetskih sistema jer zahteva usklađivanje raspoloživosti fleksibilnih resursa sa profilima potrošnje i proizvodnje iz varijabilnih izvora. Za operatere sistema to znači da se razmatranje stabilnosti mreže sve više vezuje za raspoloživost tehnologija koje mogu da reagiju u realnom vremenu.
Koncept skladištenja energije podrazumeva akumulaciju energije u opremi ili sistemima kako bi se kasnije koristila kada kompanijama i sektorima zatreba dodatna energija ili kada raste potražnja. Skladištenje takođe služi za ublažavanje posledica kvarova u mreži i održavanje ravnoteže ponude i potražnje za krajnje korisnike. U operativnom smislu, cilj je sprečavanje problema poput neusklađenosti napajanja i naglih skokova cena kroz regulaciju frekvencije i upravljanje brzinama promene opterećenja.
Električna energija se najčešće skladišti hemijskim putem, uključujući olovno-kiselinske baterije ili litijum-jonske baterije, kao i mehaničkim putem kroz pumpno-akumulaciona postrojenja. Termalna skladišta mogu biti jednostavna u formi rezervoara tople vode, dok naprednije tehnologije omogućavaju gušće skladištenje energije, kao što su rastopljene soli korišćene u projektima koncentrisane solarne energije. Svako skladištenje nosi gubitke koji se izražavaju efikasnošću pojedinačnih tipova tehnologije.
Kako udeli obnovljivih izvora nastavljaju da rastu, pitanje pouzdanosti mreže postaje centralno u planiranju fleksibilnosti i rezervnih kapaciteta. Energetski sistemi moraju istovremeno da odgovore na povećanu potražnju i na povremene prekide ili neravnomernosti proizvodnje iz varijabilnih izvora. U tom okviru, razvoj instaliranih kapaciteta skladištenja predstavlja merljiv parametar koji će oblikovati način na koji evropske mreže upravljaju stabilnošću napona i frekvencije.
