ذخیره انرژی شبکه
اقتصاد

هزینه ذخیره‌سازی برق به شدت به نوع و هدف ذخیره‌سازی بستگی دارد. از جمله این موارد می‌توان به تنظیم فرکانس ثانویه، نیروگاه‌های پیک مصرف در مقیاس دقیقه/ساعت، یا ذخیره‌سازی فصلی در مقیاس روز/هفته اشاره کرد.
گفته می‌شود که استفاده از ذخیره‌سازی باتری هزینه ای معادل ۱۲۰ دلار تا ۱۷۰ دلار در هر مگاوات ساعت دارد. این هزینه قابل مقایسه با توربین‌های گازی چرخه باز است که از سال ۲۰۲۰ قیمتی در حدود ۱۵۱ تا ۱۹۸ دلار در هر مگاوات ساعت دارند.
به‌طور کلی، ذخیره‌سازی انرژی زمانی مقرون به صرفه است که هزینه نهایی برق بیشتر از هزینه‌های ذخیره و بازیابی انرژی به اضافه قیمت انرژی از دست رفته در فرایند باشد. به عنوان مثال، فرض کنید یک مخزن تلمبه ذخیره ای می‌تواند پس از محاسبه تمام تلفات (تبخیر و نشت، تلفات بازده و غیره) حجمی از آب را به مخزن بالایی خود پمپ کند که قادر به تولید ۱۲۰۰ مگاوات ساعت است. اگر هزینه نهایی برق در زمان‌های غیر اوج مصرف برابر ۱۵ دلار در هر مگاوات ساعت باشد و مخزن با راندمان ۷۵ درصد کار کند، در این صورت بایستی ۱۵۰۰ مگاوات ساعت انرژی مصرف شود تا ۱۲۰۰ مگاوات ساعت، انرژی بازیابی شود؛ بنابراین هزینه کل برای پر کردن مخزن ۲۲۵۰۰ دلار خواهد بود. اگر تمام انرژی ذخیره شده روز بعد در ساعات اوج مصرف به‌طور متوسط ۴۰ دلار به ازای هر مگاوات ساعت فروخته شود، در این صورت مخزن درآمدی معادل ۴۸۰۰۰ دلار در روز خواهد داشت و سود ناخالص آن ۲۵۵۰۰ دلار است.
با این حال، هزینه نهایی برق به دلیل هزینه‌های متغیر عملیاتی و سوخت در کلاس‌های مختلف مولد، متفاوت است. از یک سو، نیروگاه‌های بار پایه مانند نیروگاه‌های زغال‌سنگ و نیروگاه‌های هسته‌ای، مولدهای کم هزینه ای هستند، زیرا هزینه‌های سرمایه و نگهداری بالایی دارند اما هزینه سوخت پایینی دارند. از سوی دیگر، نیروگاه‌های قله ای مانند نیروگاه‌های توربین گازی، سوخت گران‌قیمتی می‌سوزانند اما ساخت، بهره‌برداری و نگهداری ارزان‌تری دارند. برای به حداقل رساندن کل هزینه عملیاتی، توان تولیدی برق ژنراتورهای بار پایه در بیشتر مواقع به شبکه گسیل می‌شود، در حالی که تولید ژنراتورهای توان ساعات پیک، فقط در مواقع ضروری که تقاضای انرژی به اوج می‌رسد، گسیل می‌گردد. به این مفهوم «گسیل اقتصادی» می‌گویند.
در شبکه‌های برق مختلف جهان، میزان تقاضا برای برق در طول شبانه روز و از فصلی به فصل دیگر متفاوت است. در بیشتر موارد، تغییر در تقاضای برق با تغییر مقدار انرژی الکتریکی تأمین شده از منابع اولیه تولید برق برآورده می‌شود. با این حال، اپراتورها به‌طور فزاینده‌ای انرژی کم‌هزینه تولید شده در شب را ذخیره می‌کنند، سپس آن را در دوره‌های اوج روز که ارزش بیشتری دارد، به شبکه گسیل می‌کنند. در مناطقی که سدهای برق آبی وجود دارد، رهاسازی می‌تواند تا زمان افزایش تقاضا به تعویق بیفتد. این شکل از ذخیره‌سازی رایج است و بر اساس آن می‌توان از مخازن موجود استفاده کرد. این شکل از ذخیره‌سازی، به معنای ذخیره انرژی «اضافی» تولید شده در جاهای دیگر نیست، اما تأثیر خالص، البته بدون تلفات بازده یکسان است. منابع تجدیدپذیر با تولید متغیر (مانند انرژی باد و خورشیدی)، عامل افزایش تغییرات خالص بار هستند و به این ترتیب فرصت ذخیره انرژی شبکه را افزایش می‌دهند.
ممکن است یافتن یک بازار جایگزین برای برق تولیدی که در شبکه زمینه مصرف ندارد، به جای تلاش برای ذخیره آن مقرون به صرفه تر باشد. توان تولیدی جریان مستقیم ولتاژ بالا امکان انتقال کم تلفات الکتریسیته را تنها با ۳ درصد در هر ۱۰۰۰ کیلومتر فراهم می‌کند.
پایگاه بین‌المللی ذخیره‌سازی انرژی وزارت انرژی ایالات متحده، فهرستی رایگان از پروژه‌های ذخیره‌سازی انرژی در شبکه ارائه می‌کند که بسیاری از آنها منابع مالی و مقادیر آن‌ها را نشان می‌دهند.