4 Energilagringsløsninger, der hjælper planeten med at opnå netto nul

Af Katharine Rooney

I sin seneste opgørelse over, hvad det vil tage for verden at nå netto nul, beskriver konsulentgiganten McKinsey en "fundamental transformation af den globale økonomi" - en, der kræver at investere lidt over 9 billioner dollars om året i årtier. Dekarbonisering af energiforsyningen er en væsentlig og kompleks del af transformationen. Vi får brug for en række løsninger, herunder energilagring, som er opstået som en prioritet i de senere år, en ledsager til den udbredte brug af vedvarende energi og udbygningen af ​​lokale elnet.

Vi får også brug for meget mere lagerplads. Faktisk har sektoren brug for tocifret vækst, ifølge Det Internationale Energiagentur (IEA), på grund af lagerets evne til at kompensere for de intermitterende karakteren af ​​vedvarende energikilder og reagere hurtigt på svingende efterspørgsel.

Vækst i energilagring bør komme fra fire teknologier, der hver tilbyder en anden vej til netto nul.

1. Brint

Vedvarende energi kan omdannes til brint, lagres indtil det er nødvendigt, og derefter vendes tilbage til elektricitet efter behov.

Advanced Clean Energy Storage Project i Delta, Utah, har til formål at være verdens største lagringsanlæg for vedvarende energi, der hjælper med at dekarbonisere dele af Utah og Californien.

En af brints fordele er dens skalerbarhed, især som en muliggørende langsigtet sæsonopbevaring. I de vestlige stater er der for eksempel ofte et stort vedvarende energioverskud om foråret, hvor en kombination af kraftig vind, sollys og kølige temperaturer kan føre til et overskud svarende til hundredtusindvis af megawatttimer.

I Utah er Mitsubishi Power, et kraftløsningsmærke fra MHI, partner i Advanced Clean Energy Storage Project, hvor grønt brint i brugsskala vil blive produceret og opbevaret i underjordiske salthuler. Projektet sigter mod at være verdens største lagringsanlæg for vedvarende energi, der er i stand til at hjælpe med at dekarbonisere dele af Utah og Californien.

Andre steder, øst for de britiske øer i Nordsøen, genererer store havvindmølleparker ofte overskydende energi. Der er allerede en række projekter under udvikling for at udnytte den energi, herunder Hamburg Green Hydrogen Hub i Tyskland, som skal producere brint fra vind- og solenergi.

Hydrogen Council, et globalt partnerskab bestående af næsten 100 førende virksomheder, siger, at brint kunne muliggøre en udbredt udbredelse af vedvarende energi ved at konvertere og lagre mere end 500 terrawatt-timer (TWh) elektricitet.

2. Syntetiske brændstoffer

Power-to-fuel teknologi gør det muligt at lagre overskydende energi fra vedvarende kilder som syntetisk brændstof, såsom methanol, der kan fremstilles af grøn brint og opfanget CO₂. Det gør det til et netto CO4.6-neutralt brændstof, som efterspørgslen vokser hurtigt: Det globale methanolmarked forventes at have en sammensat årlig vækstrate på 2027 % frem til XNUMX.

Den Europæiske Unions Take-Off-projekt har til formål at bruge syntetiske brændstoffer i luftfarten som erstatning for fossile brændstoffer, mens elektriske og brintdrevne fly udvikles.

Methanol er ved at blive positioneret som et vigtigt emissionsreduktionsværktøj for transportsektoren i Kina. I 2024 kan der være 50,000 methanoldrevne biler, lastbiler og busser på landets veje. I Europa har færgerederiet Stena introduceret verdens første methanoldrevne færge ved at tilpasse sine eksisterende brændstofsystemer og motorer.

Fordi syntetiske brændstoffer er nemme at opbevare og kræver ringe infrastrukturinvesteringer, har de en vigtig rolle at spille i at skabe en transportfremtid uden netto-nul. Mitsubishi Power arbejder på udviklingen af ​​flere syntetiske brændstoffer, herunder flydende methanol og dimethylether (DME), et rent-brændende, giftfrit alternativ til diesel.

Mitsubishi Power er også partner i EU's Take-Off-projekt, som har til formål at bruge syntetiske brændstoffer i luftfarten som erstatning for fossile brændstoffer på kort sigt, mens elektriske og brintdrevne fly udvikles i stor skala.

3. Power-to-mobility

En voksende bevidsthed om behovet for at dekarbonisere, sammen med regeringens politikker om udfasning af forbrændingsmotoren, har sat skub i adoptionen af ​​elektriske køretøjer (EV'er). I 2021, Salget af elbiler nåede 6.6 mio, tre gange så stor som deres markedsandel havde været to år tidligere, ifølge IEA.

Ud over at skabe færre emissioner kan elbiler lagre overskydende elektricitet, hver gang de oplades, og føre strøm tilbage til nettet for at kompensere for mangler i tider med stor efterspørgsel. Med flere og flere elektriske ladestandere tilføjet til vejkanter, boliger og erhvervsejendomme, vil forsyningsselskaberne kunne bruge eventuel overskydende strøm endnu mere effektivt.

4. Batterier

Fremskridt inden for udvikling af lithium-ion-batterier forventes at øge lagringen, så batterier snart kan drive tusindvis af hjem. Lagring af en elektrisk ladning i tanke med flydende elektrolytter gør det muligt at opskalere lithium-ion-teknologier efter behov som en kilde til backup-energi til nettet.

RETTET INDHOLD

Kan nuklear fusion give os ubegrænset emissionsfri energi?

Råd til unge ingeniører: Brug uerfarenhed – det kan være et aktiv

Fra Sci-Fi til fabriksgulv: Disse 3 robotter gør logistik sikrere

Som en del af et projekt for at se, om ren, distribueret energi kan opveje en stigende efterspørgsel efter elektricitet og hjælpe med at balancere nettet, implementerer Mitsubishi Power batterienergilagring i Orange County, Californien. Energilagringssystemer som dette kunne en dag blive brugt i lejlighedsbygninger med flere enheder – og hjælpe os med at rykke tættere på en fremtid med energibesparende byer med lavt kulstofindhold.

Om forfatteren

Katharine Rooney har over 20 års international erfaring som journalist for store nyhedsmedier. Hendes ekspertiseområder omfatter energi, infrastruktur, bæredygtighed og ny teknologi.