Energiansäilytysmenetelmien

Energiansäilytysmenetelmillä tarkoitetaan tapoja varastoida energiaa myöhempää käyttöä varten. Tämä on keskeistä erityisesti uusiutuvien energialähteiden, kuten aurinko- ja tuulivoiman, integroimiseksi sähköverkkoon, sillä näiden tuotanto on luonteeltaan vaihtelevaa. Yleisimpiä energiansäilytysmenetelmiä ovat mekaaniset, sähköiset ja kemialliset menetelmät.

Mekaanisista menetelmistä tunnetuimpia ovat pumppuvoimalaitokset, joissa vettä pumpataan alemmasta altaasta ylempään silloin, kun sähköä on runsaasti saatavilla ja sen hinta on alhainen. Ylimääräinen energia varastoituu potentiaalienergiaksi. Toinen mekaaninen menetelmä on paineilman energianvarastointi (CAES), jossa sähköä käytetään ilman puristamiseen maanalaisiin onkaloihin. Kun energiaa tarvitaan, paineilma vapautetaan ja turbiinien kautta tuotetaan sähköä. Myös massan, kuten betonin tai hiekan, lämmittäminen sähköllä on mekaaninen säilytysmenetelmä, jossa energia varastoituu lämpönä.

Sähköisistä menetelmistä yleisimpiä ovat akut, jotka perustuvat sähkökemiallisiin reaktioihin energian varastoimiseksi ja vapauttamiseksi. Litiumioniakut ovat nykyään yleisimpiä sähköautoissa ja monissa muissa sovelluksissa niiden suuren energiatiheyden vuoksi. Kkondensaattorit puolestaan pystyvät latautumaan ja purkautumaan erittäin nopeasti, mutta niiden energiatiheys on tyypillisesti pienempi kuin akuilla.

Kemiallisista menetelmistä keskeisimpiä ovat vetyyn perustuvat ratkaisut. Sähköä voidaan käyttää elektrolyysissä vedyn tuottamiseen vedestä. Vety voidaan varastoida ja käyttää myöhemmin esimerkiksi polttokennoissa sähkön tuottamiseen tai suoraan polttoaineena. Myös synteettisten polttoaineiden valmistaminen sähköllä tuotetusta vedystä ja hiilidioksidista on kehitteillä oleva energiansäilytysmuoto.