การเก็บพลังงาน
การพัฒนายุคโมเดิร์น > Renewable energy storage

หลายแหล่งพลังงานหมุนเวียน (ส่วนใหญ่ได้แก่แสงอาทิตย์และลม) ผลิตไฟฟ้าได้ไม่สม่ำเสมอ. ที่ไหนก็ตามที่แหล่งพลังงานไม่สม่ำเสมอถูกใช้ถึงจุดสูงสุดของกริด, การจัดเก็บพลังงานจะกลายเป็นหนึ่งในตัวเลือกที่จะให้พลังงานที่เชื่อถือได้. โครงการการจัดเก็บพลังงานแต่ละแห่งสามารถเสริมกริดไฟฟ้าได้โดยจับพลังงานไฟฟ้าส่วนเกินในช่วงที่มีความต้องการต่ำและเก็บไว้ในรูปแบบอื่น ๆ จนกระทั่งกริดไฟฟ้าต้องการมัน. พลังงานจะถูกแปลงในภายหลังกลับไปในรูปแบบไฟฟ้าและกลับไปที่กริดได้ตามต้องการ.
รูปแบบทั่วไปของการจัดเก็บพลังงานหมุนเวียนรวมถึงไฟฟ้าพลังน้ำจัดเก็บด้วยการสูบ, ซึ่งได้เก็บรักษากำลังการผลิตรวมที่ใหญ่ที่สุดของพลังงานที่เก็บไว้ทั่วโลกไว้เป็นเวลานาน, เช่นเดียวกับระบบแบตเตอรี่ที่สามารถชาร์จไฟใหม่ได้, การเก็บพลังงานอุณหภูมิที่รวมทั้งเกลือหลอมเหลวซึ่งสามารถจัดเก็บและปล่อยพลังงานความร้อนปริมาณมากได้อย่างมีประสิทธิภาพ, และการจัดเก็บพลังงานลมอัด. ที่พบได้น้อยกว่า, รูปแบบเฉพาะของการจัดเก็บรวมถึงระบบจัดเก็บพลังงานแบบ Flywheel, การใช้พลังงานที่เก็บในภาวะเย็นยิ่งยวดและขดลวดแม่เหล็กนำกระแสยิ่งยวด.
ตัวเลือกอื่น ๆ รวมถึงการหันไปพึ่งโรงไฟฟ้าแบบจุดยอด (อังกฤษ: peaking power plant) ที่ใช้แก๊สมีเทนที่ได้จากขบวนการเปลี่ยนไฟฟ้าให้เป็นแก๊สและการจัดเก็บ (ในกรณีนี้ไฟฟ้าส่วนเกินจะถูกแปลงเป็นไฮโดรเจนโดยวิธีการ electrolysis, รวมกับ CO2 (ระบบ CO2 ระดับต่ำถึงขนาดกลาง) เพื่อผลิตแก๊สมีเทน (ก๊าซธรรมชาติสังเคราะห์ผ่านกระบวนการ Sabatier) กับคลังเก็บของในเครือข่ายของก๊าซธรรมชาติ)  และสมาร์ทกริด กับการบริหารจัดการความต้องการพลังงานขั้นสูง. ตัวหลังเกี่ยวข้องกับการนำ "ราคากับอุปกรณ์", เช่นการทำอุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้าที่สามารถปรับการทำงานของตนเพื่อหาราคาที่ต่ำสุดของกระแสไฟฟ้า. ในกริดที่มีการใช้งานของพลังงานหมุนเวียนสูง, ราคาที่ต่ำจะสอดคล้องกับช่วงเวลาของลมและ/หรือแสงแดดที่มีสูง.
วิธีการจัดเก็บพลังงานอีกแบบหนึ่งก็คือการบริโภคส่วนเกินหรือพลังงานต้นทุนต่ำ (โดยปกติในช่วงเวลากลางคืน) สำหรับการแปลงให้เป็นทรัพยากรเช่นน้ำร้อน, น้ำเย็นหรือน้ำแข็ง, ที่ใช้เพื่อให้ความร้อนหรือความเย็นในช่วงเวลาอื่น ๆ เมื่อกระแสไฟฟ้าอยู่ในระดับความต้องการที่สูงและที่ค่าใช้จ่ายต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง (kWh) ที่มากขึ้น. การเก็บพลังงานอุณหภูมิดังกล่าวมักจะถูกใช้งานที่สถานที่ของผู้ใช้สุดท้ายเช่นอาคารขนาดใหญ่, และยังเป็นส่วนหนึ่งของการให้ความร้อนในพื้นที่อยู่อาศัย, จึงเป็นการ 'เลื่อน' การบริโภคพลังงานไปในช่วงเวลาอื่น ๆ เพื่อความสมดุลของอุปสงค์และอุปทานที่ดีขึ้น.
การจัดเก็บพลังงานอุณหภูมิตามฤดูกาล (STES) จะจัดเก็บความร้อนลึกลงไปในพื้นดินผ่านทางกลุ่มของหลุมเจาะ. ชุมชนพลังงานแสงอาทิตย์ตกอินที่เมือง Drake ในแอลเบอร์ตา, แคนาดาได้ประสบความสำเร็จในการเก็บเศษของพลังงานแสงอาทิตย์ได้ถึง 97% เพื่อให้ความร้อนตลอดทั้งปี, ด้วยตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคาโรงรถเป็นแหล่งความร้อน. ใน Braestrup, เดนมาร์ก, ระบบให้ความร้อนของเขตจากพลังงานแสงอาทิตย์ของชุมชนก็ใช้ STES เช่นกันที่อุณหภูมิการเก็บรักษา 65 °C (149 °F). ปั๊มความร้อน, ซึ่งจะทำงานเฉพาะเมื่อมีพลังงานลมส่วนเกินในกริดแห่งชาติ, จะถูกใช้เพื่อสกัดความร้อนจากที่จัดเก็บเพื่อเพิ่มอุณหภูมิให้ถึง 80 °C (176 °F) สำหรับการกระจาย. วิธีการนี้จะช่วยกริดแห่งชาติให้มีเสถียรภาพ, เช่นเดียวกับการมีส่วนร่วมเพื่อการใช้พลังงานลมให้มีประโยชน์สูงสุด. เมื่อลมส่วนเกินในการผลิตไฟฟ้าไม่เพียงพอให้ใช้ได้, หม้อต้มด้วยก๊าซจะถูกใช้แทน. ปัจจุบัน 20% ของความร้อนของ Braestrup มาจากแสงอาทิตย์, แต่การขยายตัวของสิ่งอำนวยความสะดวกได้วางแผนที่จะเพิ่มให้ถึง 50%.
ในปี 2011 สำนักบริหารพลังงานแห่ง Bonneville ในทิศตะวันตกเฉียงเหนือของสหรัฐได้สร้างโปรแกรมการทดลองเพื่อดูดซับลมส่วนเกินและไฟฟ้าพลังน้ำที่สร้างขึ้นในเวลากลางคืนหรือในช่วงที่มีพายุที่จะมาพร้อมกับลมแรง. ภายใต้การควบคุมจากส่วนกลางด้วยคอมพิวเตอร์, เครื่องใช้ในบ้านในภูมิภาคนี้ได้รับคำสั่งให้ดูดซับพลังงานส่วนเกินในช่วงเวลาดังกล่าวโดยการให้ความร้อนกับอิฐเซรามิกในเครื่องทำความร้อนพื้นที่พิเศษให้ได้หลายร้อยองศา, และโดยการเพิ่มอุณหภูมิของถังเครื่องทำความร้อนที่ถูกโมดิฟายด์อีกด้วย. หลังจากที่ถูกประจุอย่างเต็มที่, เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านที่หุ้มฉนวนเป็นอย่างดีจะให้ความร้อนและน้ำร้อนกับบ้านในเวลาต่อมาตามต้องการ. ระบบที่ทดลองได้ถูกสร้างขึ้นเป็นผลมาจากพายุรุนแรงในปี 2010 ที่ได้ผลิตพลังงานหมุนเวียนมากเกินกำลังในภาคตะวันตกเฉียงเหนือของสหรัฐในขนาดที่ว่าแหล่งพลังงานดั้งเดิมทั้งหมดถูกปิดตัวลงอย่างสมบูรณ์, หรือในกรณีของโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์, ได้ลดลงถึงระดับต่ำสุดในการดำเนินงานที่เป็นไปได้, ปล่อยให้แนวขนาดใหญ่ของภูมิภาคมีการใช้งานเกือบสมบูรณ์จากพลังงานหมุนเวียน. .