Elektriske køretøjer skaber en hurtig bane for batterienergilagringssystemer

Fremtidens emissionsfrie elnet vil kræve meget mere vedvarende energiproduktion. Og når først den energi er produceret, skal den et sted hen – eller gå til spilde.

Det er her batterierne kommer ind.

I Californien, der er forkant med vedtagelse af vedvarende energi, udgør batterikraft nu 6% af statens maksimale elkapacitet ved spidsbelastning, ifølge Bloomberg. Selvom det tal kan virke lille, er det 60 gange større, end det var for bare fem år siden – og batterierne overgår produktionen af ​​enten vind- eller atomkraft i staten. Denne dynamik er klar til at gentage sig andre steder. For eksempel har Texas allerede ca 2,300 megawatt af batterier installeret i dets net i dag. Og den nylige vedtagelse af loven om inflationsreduktion forventes at anspore til tilføjelsen af ​​en anslået 2,300 storskala batterianlæg til USA's net i 2030.

Internationalt er historien meget den samme. Fra Latinamerika til Europa til Sydøstasien og videre er efterspørgslen efter batteriprojekter i brugsskala, som i dag typisk giver fire til seks timers elektricitet ved maksimalt forbrug, stigende. Faktisk forventes markedet at fordobles i år og igen i 2023.

"Vi er lige på nippet til, hvad der skal ske med batterier." – Tom Cornell, Senior Vice President for Energy Storage Solutions, Mitsubishi Power Americas

Denne periode med intens vækst i batterier har i høj grad været mulig på grund af elektriske køretøjer (EV'er). "Med alle større bilproducenter i verden, der understøtter lithiumbatterier, er udbuddet steget, og omkostningerne er faldet," siger Tom Cornell, Senior Vice President for Energy Storage Solutions hos Mitsubishi Power Americas og bestyrelsesformand for Oriden, virksomheden for vedvarende energi. fra Mitsubishi Power.

Af alt det globale lithium, der i øjeblikket produceres, går 90% til elektriske køretøjer. De øvrige 10 % går til lagringsapplikationer som disse Mitsubishi Power har indsat i Californien, Texas og New York, og vil snart blive implementeret i Chile og Irland. I 2030 forventer nogle analytikere dog, at dette forhold vil være mere som 50/50. "Vi er lige på kanten af, hvad der kommer til at ske med batterier," siger Cornell.

Væksten af ​​et symbiotisk forhold

Med bilgiganterne Volkswagen, Ford og BMW forudsiger, at elbiler vil gøre op 50% eller mere af deres globale salg inden 2030, vil behovet for opladningsinfrastruktur sandsynligvis vokse hurtigt. Det samme er behovet for lagringsløsninger i netskala, som kan forlænge levetiden for EV-batterier. Når først de kun kan nå 80 % af deres maksimale opladning, kan de ikke længere drive biler. Men de er stadig nyttige andre steder: De brugte EV-batterier kan lagre og sende strøm til nettet i yderligere 10 år, hvilket skaber en sund forsyning af kulstoffri strøm.

I mellemtiden har det voksende marked for netbatterier ansporet til forbedringer i lithiumjernfosfat (LFP) teknologi. Fordi disse batterier Brug ikke nikkel eller kobolt, metaller, der er dyre og vanskelige at skaffe på miljøvenlige måder, har producenter som Tesla og Ford udtrykte interesse i dem.

Bilproducenterne er heller ikke færdige med at innovere. Solid-state batteriteknologi er klar til en vækstperiode, delvist finansieret af investeringer fra Volkswagen, Ford og BMW. Drevet af bekymringer om adgang til vigtige materialer og teknologier, der historisk set er blevet produceret overvejende i Kina, har bilproducenter og andre aktører også udvidet batteriforsyningskæden til USA, Europa og andre regioner. Disse bevægelser øger udbuddet yderligere og driver priskurven ned.

"Vi er nødt til at dekarbonisere vores energikilder. Batterier vil uden tvivl være en stor del af den ligning."

Batterier vil spille en nøglerolle i fremtidens net

Med bilproducenter og energilagringssystemer i netskala, der bygger et større kombineret marked ud, vil batteriernes økonomi og ydeevne sandsynligvis fortsætte med at forbedre sig hurtigt. Deres udbredte anvendelse kan ændre den måde, vi leverer strøm på på fundamentale måder, ifølge Cornell.

I Texas kan Mitsubishi Powers batterienergilagringssystemer reagere på spændingsfald på mindre end et sekund – inden for 240 millisekunder, for at være præcis. Den hurtige frekvensrespons betyder, at batterierne kan hjælpe med at stabilisere nettet, hvis vindproduktionen falder pludseligt. På den anden side af hovedbogen tilbyder batterier en måde at drage fordel af overskydende strøm genereret af sol- og vindinstallationer, som i øjeblikket ikke bliver brugt. Og fordi batterier kan installeres næsten overalt, uafhængigt af et kraftværk og det meste af infrastrukturen, kan de potentielt ændre den måde, vi overfører strøm på.

For det første, jo flere elektriske køretøjer vi sætter på vejen, jo mere pres lægger vi på elnettet for at oplade dem. "At bygge en infrastruktur til hurtig opladning," siger Cornell, "vil være meget lettere at håndtere ved at installere batteribanker på ladestationer end ved at opgradere elnettet til at håndtere denne efterspørgsel."

Den nederste linje er, at vi skal dekarbonisere vores energikilder. "Vi bevæger os hurtigt for at gøre det," siger Cornell. "At fastholde det forandringstempo vil betyde at ændre den måde, vi leverer strøm på - og batterier vil uden tvivl være en stor del af den ligning."

Relateret indhold:

Oprettelse af ren energiopbevaring i stor skala med underjordisk saltlage [Video]

Hvordan elektrobrændstoffer skaber en anden rute til netto nul

Dette bioenergianlæg vil konvertere CO₂-emissioner til bæredygtigt fiskefoder [Infographic]