Storskaliga lagringsprojekt som använder ren energi som vind och sol kan påskynda energiövergången

Sydafrika befinner sig i ett kritiskt ögonblick i sin energiomställning: strävar efter att minska koldioxidutsläppen i ekonomin och se till att alla har tillgång till pålitlig och prisvärd energi. Lagring av förnybar energi är avgörande för denna omvandling. Sol- och vindenergi är inte alltid tillgänglig. För att upprätthålla stabiliteten i det nationella elnätet måste förnybar energi lagras någonstans och försörjas på ett tillförlitligt sätt.
Landet har gjort betydande framsteg när det gäller att integrera förnybar energi i elnätet genom sin plan att leverera el till oberoende generatorer av förnybar energi. Sedan 2010 har det attraherat 110 privata oberoende kraftprojekt och investerat 277,2 miljarder rand (14,6 miljarder dollar) i förnybar energi.
Det finns olika typer av energilagring. Till exempel kan litiumjonbatterier lagra olika mängder energi, allt från liten (telefonstorlek) till stor (stadsstorlek), beroende på deras storlek och syfte.
Pumpad vattenkraft är ett annat sätt att lagra energi. Detta uppnås genom att pumpa vatten från lägre dammar till högre dammar under lågtrafik och sedan släppa ut vattnet för att generera elektricitet vid behov. Detta liknar laddningsbara batterier, men använder vatten och gravitation.
Värmeenergilagringsanordningar är ett annat alternativ som värmer eller kyler ämnen för framtida användning av energi. Vi diskuterar för närvarande potentialen för energilagring av grönt väte.
Tidigare har pumpade lagringsprojekt varit en viktig del av Sydafrikas utbyggnadsplaner för kraftproduktionskapacitet. Människors intresse för denna form av förnybar energilagring har dock försvagats. Det beror främst på att branschen är orolig för att det kanske inte finns tillräckligt med vatten i framtiden för att nå dessa mål.
Idag, när det sydafrikanska kraftföretaget Eskom börjar bygga batterienergilagringssystem, anses storskaliga batterisystem för förnybar energi vara det bästa valet för att lagra förnybar energi i framtiden.
Det finns flera faktorer som komplicerar Sydafrikas övergång till ett energisystem med låga koldioxidutsläpp. För det första, på grund av kolrikedomen och gruvindustrins ekonomiska betydelse, har det funnits ett historiskt beroende av kol. Detta beroende har skapat motstånd mot förändringar både politiskt och ekonomiskt.
För det andra saknas investeringar för att bygga ut det nationella elnätet. Den måste moderniseras för att tillhandahålla förnybar energi. Eskom har stora skulder. På grund av att majoriteten av inkomsterna används för att betala tillbaka skulder har Eskom begränsade medel för att förbättra infrastrukturen.
Regeringens kortsiktiga eller inkonsekventa politiska åtaganden är en annan fråga. Dessa kan skapa osäkerhet för framtiden för investeringar i ren energi, vilket gör det svårt för företag att göra långsiktiga planer.
Det behövs dock en plan. Förnybara energikällor som vind och sol är intermittenta och deras produktion kan fluktuera beroende på väderförhållanden och tid på dygnet. För att lösa detta problem har länder som Storbritannien, Tyskland och USA etablerat energilagringssystem i nätskala: storskaliga system som används för att lagra el för senare användning. Detta hjälper till att balansera utbudet och efterfrågan på elnätet.
Lagring i nätskala inkluderar batterier och annan teknik som lagring av tryckluftsenergi. Sydafrika står inför liknande utmaningar när det gäller intermittens av förnybar energi och kan dra nytta av att använda dessa validerade energilagringstekniker.
Teknik för lagring av batterienergi kan tillhandahålla grundläggande tjänster för elnätet. Men utan tydliga regler eller riktlinjer för hur energilagring kan tillhandahålla dessa tjänster, kan allmännyttiga företag och marknadsoperatörer vara ovilliga att investera i lagringssystem för förnybar energi. Regelverk måste fastställas