Τα ηλεκτρικά οχήματα δημιουργούν μια γρήγορη λωρίδα για συστήματα αποθήκευσης ενέργειας μπαταριών

Το ηλεκτρικό δίκτυο μηδενικών εκπομπών του μέλλοντος θα απαιτήσει πολύ περισσότερη παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές. Και μόλις παραχθεί αυτή η ενέργεια, θα χρειαστεί να πάει κάπου - ή να πάει χαμένη.

Εκεί μπαίνουν οι μπαταρίες.

Στην Καλιφόρνια, την πρώτη γραμμή της υιοθέτησης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, η ισχύς της μπαταρίας αποτελεί πλέον το 6% της μέγιστης χωρητικότητας ηλεκτρικής ενέργειας σε αιχμή της πολιτείας, σύμφωνα με Bloomberg. Αν και αυτός ο αριθμός μπορεί να φαίνεται μικρός, είναι 60 φορές μεγαλύτερος από ό,τι ήταν μόλις πριν από πέντε χρόνια – και οι μπαταρίες ξεπερνούν την παραγωγή είτε αιολικής είτε πυρηνικής ενέργειας στην πολιτεία. Αυτή η δυναμική είναι έτοιμη να επαναληφθεί και αλλού. Για παράδειγμα, το Τέξας έχει ήδη περίπου 2,300 μεγαβάτ μπαταριών που έχουν εγκατασταθεί στο δίκτυο του σήμερα. Και η πρόσφατη ψήφιση του νόμου για τη μείωση του πληθωρισμού αναμένεται να δώσει ώθηση στην προσθήκη ενός υπολογίζονται 2,300 μεγάλης κλίμακας εργοστάσια μπαταριών στο δίκτυο των ΗΠΑ έως το 2030.

Διεθνώς, η ιστορία είναι περίπου η ίδια. Από τη Λατινική Αμερική στην Ευρώπη έως τη Νοτιοανατολική Ασία και πέρα, η ζήτηση για έργα μπαταριών σε κλίμακα κοινής ωφέλειας, τα οποία σήμερα παρέχουν συνήθως τέσσερις έως έξι ώρες ηλεκτρικής ενέργειας με μέγιστη κατανάλωση, αυξάνεται. Μάλιστα, η αγορά αναμένεται να διπλασιαστεί φέτος και ξανά το 2023.

«Είμαστε στο κατώφλι του τι πρόκειται να συμβεί με τις μπαταρίες». – Tom Cornell, Senior Vice President of Energy Storage Solutions, Mitsubishi Power Americas

Αυτή η περίοδος έντονης ανάπτυξης των μπαταριών ήταν δυνατή λόγω σε μεγάλο βαθμό στα ηλεκτρικά οχήματα (EV). «Με κάθε μεγάλο κατασκευαστή αυτοκινήτων στον κόσμο να υποστηρίζει μπαταρίες λιθίου, η προσφορά έχει αυξηθεί και το κόστος έχει μειωθεί», λέει ο Tom Cornell, Senior Vice President of Energy Storage Solutions στη Mitsubishi Power Americas και Πρόεδρος της Oriden, της εταιρείας ανάπτυξης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. της Mitsubishi Power.

Από όλο το παγκόσμιο λίθιο που παράγεται αυτή τη στιγμή, το 90% προορίζεται για ηλεκτρικά οχήματα. Το άλλο 10% πηγαίνει σε εφαρμογές αποθήκευσης όπως αυτές Η Mitsubishi Power έχει αναπτυχθεί στην Καλιφόρνια, το Τέξας και τη Νέα Υόρκη και σύντομα θα αναπτυχθεί στη Χιλή και την Ιρλανδία. Μέχρι το 2030, ωστόσο, ορισμένοι αναλυτές αναμένουν ότι αυτή η αναλογία θα είναι περισσότερο σαν 50/50. «Είμαστε στο κατώφλι του τι πρόκειται να συμβεί με τις μπαταρίες», λέει ο Cornell.

Η ανάπτυξη μιας συμβιωτικής σχέσης

Με τους γίγαντες της αυτοκινητοβιομηχανίας Volkswagen, Ford και BMW να προβλέπουν ότι τα EVs θα φτάσουν 50% ή περισσότερο των παγκόσμιων πωλήσεών τους έως το 2030, η ανάγκη για υποδομή φόρτισης είναι πιθανό να αυξηθεί γρήγορα. Το ίδιο είναι και η ανάγκη για λύσεις αποθήκευσης σε κλίμακα δικτύου, οι οποίες μπορούν να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής των μπαταριών EV. Μόλις φτάσουν μόνο το 80% της μέγιστης φόρτισής τους, δεν μπορούν πλέον να τροφοδοτούν αυτοκίνητα. Αλλά εξακολουθούν να είναι χρήσιμες αλλού: Αυτές οι χρησιμοποιημένες μπαταρίες EV μπορούν να αποθηκεύουν και να αποστέλλουν ρεύμα στο δίκτυο για άλλα 10 χρόνια, δημιουργώντας μια υγιή παροχή ενέργειας χωρίς άνθρακα.

Εν τω μεταξύ, η αυξανόμενη αγορά για μπαταρίες κλίμακας δικτύου έχει ωθήσει τις βελτιώσεις στην τεχνολογία φωσφορικού σιδήρου λιθίου (LFP). Επειδή αυτές οι μπαταρίες μην χρησιμοποιείτε νικέλιο ή κοβάλτιο, μέταλλα που είναι ακριβά και δύσκολα να τα προμηθευτείτε με φιλικούς προς το περιβάλλον τρόπους, κατασκευαστές όπως η Tesla και η Ford έχουν εξέφρασε ενδιαφέρον σε αυτούς.

Ούτε οι αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν καινοτομήσει. Η τεχνολογία μπαταριών στερεάς κατάστασης είναι έτοιμη για μια περίοδο ανάπτυξης, εν μέρει χρηματοδοτούμενη από επενδύσεις από Volkswagen, Ford και BMW. Με γνώμονα τις ανησυχίες σχετικά με την πρόσβαση σε βασικά υλικά και τεχνολογίες που ιστορικά παράγονται κυρίως στην Κίνα, οι αυτοκινητοβιομηχανίες και άλλοι παίκτες επεκτείνουν επίσης την αλυσίδα εφοδιασμού μπαταριών στις ΗΠΑ, την Ευρώπη και άλλες περιοχές. Αυτές οι κινήσεις ενισχύουν περαιτέρω την προσφορά και μειώνουν την καμπύλη τιμών.

«Πρέπει να απελευθερώσουμε τις πηγές ενέργειας μας. Οι μπαταρίες θα είναι αναμφίβολα μεγάλο μέρος αυτής της εξίσωσης».

Οι μπαταρίες θα διαδραματίσουν βασικό ρόλο στο δίκτυο του μέλλοντος

Με τις αυτοκινητοβιομηχανίες και τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας μπαταριών σε κλίμακα δικτύου να δημιουργούν μια ευρύτερη συνδυασμένη αγορά, τα οικονομικά και η απόδοση των μπαταριών είναι πιθανό να συνεχίσουν να βελτιώνονται γρήγορα. Η ευρεία υιοθέτησή τους θα μπορούσε να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο παρέχουμε ενέργεια με θεμελιώδεις τρόπους, σύμφωνα με τον Cornell.

Στο Τέξας, τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας της μπαταρίας της Mitsubishi Power μπορούν να αντιδράσουν σε πτώσεις τάσης σε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο – για την ακρίβεια εντός 240 χιλιοστών του δευτερολέπτου. Αυτή η γρήγορη απόκριση συχνότητας σημαίνει ότι οι μπαταρίες μπορούν να βοηθήσουν στη σταθεροποίηση του δικτύου εάν η παραγωγή ανέμου πέσει ξαφνικά. Στην άλλη πλευρά του καθολικού, οι μπαταρίες προσφέρουν έναν τρόπο να εκμεταλλευτείτε την υπερβολική ενέργεια που παράγεται από ηλιακές και αιολικές εγκαταστάσεις που επί του παρόντος δεν χρησιμοποιείται. Και επειδή οι μπαταρίες μπορούν να εγκατασταθούν σχεδόν οπουδήποτε, ανεξάρτητα από ένα εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας και τις περισσότερες υποδομές, θα μπορούσαν ενδεχομένως να αλλάξουν τον τρόπο με τον οποίο μεταδίδουμε ενέργεια.

Πρώτον, όσο περισσότερα ηλεκτρικά οχήματα βάζουμε στο δρόμο, τόσο περισσότερη πίεση ασκούμε στο ηλεκτρικό δίκτυο για να τα φορτίσουμε. «Η δημιουργία μιας υποδομής για ταχεία φόρτιση», λέει ο Cornell, «θα είναι πολύ πιο εύκολο να αντιμετωπιστεί με την ανάπτυξη συσσωρευτών μπαταριών στους σταθμούς φόρτισης παρά με την αναβάθμιση του ηλεκτρικού δικτύου για την αντιμετώπιση αυτής της ζήτησης».

Η ουσία είναι ότι πρέπει να απελευθερώσουμε τις πηγές ενέργειας μας. «Προχωράμε γρήγορα για να το κάνουμε αυτό», λέει ο Cornell. «Η διατήρηση αυτού του ρυθμού αλλαγής θα σημαίνει αλλαγή του τρόπου με τον οποίο παρέχουμε ενέργεια – και οι μπαταρίες αναμφίβολα θα αποτελούν μεγάλο μέρος αυτής της εξίσωσης».

Σχετικό περιεχόμενο:

Δημιουργία μεγάλης κλίμακας αποθήκευσης καθαρής ενέργειας με υπόγεια άλμη [Βίντεο]

Πώς τα ηλεκτρικά καύσιμα δημιουργούν μια άλλη διαδρομή στο μηδενικό μηδέν

Αυτό το εργοστάσιο βιοενέργειας θα μετατρέψει τις εκπομπές CO₂ σε βιώσιμες τροφές ψαριών [Infographic]