Električna vozila ustvarjajo hiter pas za sisteme za shranjevanje energije iz baterij

Brezemisijsko električno omrežje prihodnosti bo zahtevalo veliko več proizvodnje obnovljive energije. In ko bo ta energija proizvedena, bo morala nekam iti – ali pa propasti.

Tu pridejo na vrsto baterije.

V Kaliforniji, ki je v ospredju sprejemanja obnovljivih virov energije, baterijska energija zdaj predstavlja 6 % največje državne zmogljivosti električne energije ob konici, glede na Bloomberg. Čeprav se ta številka morda zdi majhna, je 60-krat večja kot pred samo petimi leti – in baterije presegajo proizvodnjo vetrne ali jedrske energije v državi. Ta dinamika se bo ponovila tudi drugje. Teksas ima na primer že približno 2,300 megavatov baterij, nameščenih v svojem omrežju danes. In nedavni sprejem zakona o znižanju inflacije naj bi spodbudil dodajanje an ocenjenih 2,300 velikih tovarn baterij v omrežje ZDA do leta 2030.

Na mednarodni ravni je zgodba skoraj enaka. Od Latinske Amerike do Evrope do jugovzhodne Azije in drugod se povečuje povpraševanje po projektih baterijskega obsega, ki danes običajno zagotavljajo štiri do šest ur električne energije pri največji porabi. Pravzaprav naj bi se trg podvojil letos in ponovno leta 2023.

"Smo šele na pragu tega, kaj se bo zgodilo z baterijami." – Tom Cornell, višji podpredsednik rešitev za shranjevanje energije, Mitsubishi Power Americas

To obdobje intenzivne rasti baterij je bilo v veliki meri mogoče zaradi električnih vozil (EV). »Z vsemi večjimi proizvajalci avtomobilov na svetu, ki podpirajo litijeve baterije, se je ponudba povečala, stroški pa znižali,« pravi Tom Cornell, višji podpredsednik rešitev za shranjevanje energije pri Mitsubishi Power Americas in predsednik Oridena, podjetja za razvoj obnovljivih virov energije. družbe Mitsubishi Power.

Od vsega svetovnega litija, ki se trenutno proizvaja, gre 90 % za električna vozila. Ostalih 10 % gre za aplikacije za shranjevanje, kot so te Mitsubishi Power je nameščen v Kaliforniji, Teksasu in New Yorku, kmalu pa bo nameščen v Čilu in na Irskem. Do leta 2030 pa nekateri analitiki pričakujejo, da bo to razmerje enako bolj kot 50/50. »Smo šele na pragu tega, kaj se bo zgodilo z baterijami,« pravi Cornell.

Rast simbiotičnega odnosa

Avtomobilski velikani Volkswagen, Ford in BMW napovedujejo, da bodo električna vozila nadomestila 50% ali več njihove globalne prodaje do leta 2030 bo potreba po polnilni infrastrukturi verjetno hitro narasla. Prav tako so potrebne rešitve za shranjevanje v omrežju, ki lahko podaljšajo življenjsko dobo baterij za električna vozila. Ko dosežejo samo 80 % največje napolnjenosti, ne morejo več poganjati avtomobilov. Vendar so še vedno uporabni drugje: te rabljene baterije za električna vozila lahko shranjujejo in oddajajo energijo v omrežje nadaljnjih 10 let, kar ustvarja zdravo oskrbo z energijo brez ogljika.

Medtem je rastoči trg mrežnih baterij spodbudil izboljšave tehnologije litijevega železovega fosfata (LFP). Ker te baterije ne uporabljajte niklja ali kobalta, kovin, ki sta dragi in ju je težko pridobiti na okolju prijazen način, proizvajalci, kot sta Tesla in Ford izraženo zanimanje v njih.

Tudi proizvajalci avtomobilov niso končali z inovacijami. Tehnologija polprevodniških baterij je pripravljena na obdobje rasti, ki jo delno financira naložbe znamke Volkswagen, Ford in BMW. Zaradi pomislekov glede dostopa do ključnih materialov in tehnologij, ki so se v preteklosti večinoma proizvajali na Kitajskem, proizvajalci avtomobilov in drugi akterji prav tako širijo dobavno verigo baterij v ZDA, Evropo in druge regije. Te poteze dodatno povečujejo ponudbo in spuščajo cenovno krivuljo.

»Naše vire energije moramo razogljičiti. Baterije bodo nedvomno velik del te enačbe.«

Baterije bodo igrale ključno vlogo v omrežju prihodnosti

Z izdelovalci avtomobilov in omrežnimi baterijskimi sistemi za shranjevanje energije, ki gradijo večji združeni trg, se bosta ekonomičnost in zmogljivost baterij verjetno še naprej hitro izboljševali. Njihova razširjena uporaba bi lahko temeljno spremenila način, kako dobavljamo energijo, pravi Cornell.

V Teksasu se lahko akumulatorski sistemi za shranjevanje energije Mitsubishi Power odzovejo na padce napetosti v manj kot sekundi – v 240 milisekundah, če smo natančni. Ta hiter frekvenčni odziv pomeni, da lahko baterije pomagajo stabilizirati omrežje, če proizvodnja vetra nenadoma upade. Na drugi strani glavne knjige pa baterije ponujajo način za izkoriščanje odvečne energije, ki jo ustvarijo sončne in vetrne naprave, ki je trenutno neizkoriščena. In ker je baterije mogoče namestiti skoraj povsod, neodvisno od elektrarne in večine infrastrukture, bi lahko potencialno spremenile način prenosa energije.

Prvič, več električnih vozil, kot jih postavimo na ceste, bolj pritiskamo na električno omrežje, da jih napolni. "Izgradnjo infrastrukture za hitro polnjenje," pravi Cornell, "bo veliko lažje rešiti z uvedbo baterijskih bank na polnilnih postajah kot z nadgradnjo električnega omrežja za obvladovanje tega povpraševanja."

Bistvo je, da moramo razogljičiti svoje vire energije. "Hitro si prizadevamo za to," pravi Cornell. "Ohranjanje takšne hitrosti sprememb bo pomenilo spremembo načina dobave energije - in baterije bodo nedvomno velik del te enačbe."

Sorodna vsebina:

Ustvarjanje obsežnega shranjevanja čiste energije s podzemno slanico [Video]

Kako elektrogoriva ustvarijo novo pot do neto ničle

Ta bioenergetska tovarna bo pretvorila emisije CO₂ v trajnostno hrano za ribe [Infografika]