Hvorfor er batterilagring så vigtigt?
Ren, vedvarende energikilder er nødvendige for at skabe et bæredygtigt samfund. De skal fortrænge vores nuværende afhængighed af mere problematiske energikilder som olie, naturgas og uran. Problemet med sådanne vedvarende energikilder er, at de måske ikke produceres på det tidspunkt, hvor de mest nødvendige - i perioder med højspændingsbehov.
Oprettelsen af energi fra sådanne kilder afhænger af miljøforholdene. Vindenergi er udnyttet, når det er blæsende, og solenergi er afhængig af sollys. Sådanne udfordringer kræver en opbevaringsløsning som lithium-ion batterier. De giver mulighed for opbevaring af vedvarende energi, indtil det er nødvendigt.
Ifølge Ram Ramachander, Chief Digital Officer og Chief Commercial Officer for Social Innovation Business, hos Hitachi Europe, er vigtigheden af batterilagring to gange:
"Det tjener et dobbelt formål. For det første letter det integrationen af intermitterende vedvarende energikilder, samtidig med at døren åbnes for at generere indkomst for prosumers. Det dobbelte formål med batterilager er at køre massemarkedsoptagelse af beboelsesopbevaring efter 2020. I 2025 , kan vi forvente, at boligopbevaring er en integreret og væsentlig komponent i alle projekter inden for vedvarende energi. "
Ramachander ser en fremtid hvor "prosumers" (individuel energiproducent / forbruger) vil installere individuelle energilagringssystemer, så de kan opnå betydelige besparelser og give dem mulighed for at generere indtægter ved at sælge overskudsstyrke tilbage til nettet.
Den nuværende tilstand for batterilagring
Omkostningerne ved produktion af lithiumionbatterier fortsætter med at falde.
Elon Musk of Tesla mener, at lithium-ion batteri omkostninger vil falde til $ 100 / kWh i 2020, ned fra en pris på kun $ 1.000 så længe som 2010. Bloomberg projekterer batterilagring omkostninger at falde under $ 50 inden 2030. Nuværende omkostninger er i $ 200 rækkevidde . Da omkostningerne falder, vil alternative energikilder blive mere konkurrencedygtige med konventionelle energiprojekter.
Øget efterspørgsel efter batterilagring kan påvirkes af regeringens politik, hvilket igen kan medføre øget produktion og faldende priser. Flere stater har vedtaget opbevaringsmandater og -bestemmelser, herunder Californien, Hawaii, Maryland, Massachusetts, Nevada, New Jersey og Oregon. Føderalt er en 30 procent investeringsskatkredit stadig til rådighed for investeringer i energilagring, så længe det er forbundet med vedvarende kraftproduktionsprojekt. Californien har vedtaget det mest aggressive program til dato, der kræver 33 procent af energien fra vedvarende energikilder inden 2020 og 50 procent inden 2030.
Litiumforbruget forventes at stige 42 procent mellem 2017 og 2020, drevet af øget batteriproduktion. Prisforhøjelser på kort sigt ventes at blive fulgt af fald fra 2019 og fremover, da lithiumproduktionen stiger.
Batteriproduktionen er også meget afhængig af kobolt og nikkel. Koboltpriserne fordobles mellem 2016 og 2017, hvor lithiumionbatteriproduktionen brænder 49 procent af efterspørgslen i 2017. Det forventes at vokse til 61 procent inden 2022.
Væksten i el-køretøjs produktion (EV) kører lithium-ion batteriproduktion. EV'er udgør i øjeblikket kun ca. 1 procent af alle køretøjer, men det vil ændre sig hurtigt. Ifølge en McKinsey & Company kunne EV-segmentet på markedet for lette køretøjer nå 20 procent inden 2030.
Tesla har udtalt sin mission for at fremskynde den globale overgang til bæredygtig energi gennem "stadig mere overkommelige elbiler og energiprodukter." For at understøtte sit mål om at producere en halv million biler årligt inden 2018 har Tesla i samarbejde med Panasonic skabt sit Gigafactory batteri produktionsanlæg i Nevada.
Panasonic, verdens største producent af lithiumbatterier, meddelte i marts 2018, at den var begyndt at producere på en ny fabrik på 400 millioner dollars i Kina. CATL, eller Contemporary Amperex Technology, en konkurrent i lithium-ion batterirummet, meddelte også, at den har til hensigt at bygge en kæmpe fabrik i Kina. Afslutningen af projektet vil øge sin kapacitet til 50 gigawatt-timer inden 2020, i forhold til de 35 GWh batterier, der produceres på Tesla's Gigafactory.
En lys fremtid for opbevaring af batterier?
Opbevaringsbatterier giver en levedygtig løsning til opbevaring af intermitterende energiforsyninger i forbindelse med vedvarende energi. Omkostningerne sænkes, efterhånden som produktionen stiger, og de giver håb om en fremtid, der er bundet til ren fornybar energi.
Der vil dog være ressourcebegrænsninger, der skal styres. Med EV-produktion øget tredive gange inden 2030 vil lithium efterspørgslen stige drastisk. Jorden har betydelige lithium reserver, men flere miner vil være forpligtet til at komme online hurtigt. Et andet vigtigt metal, der anvendes i lithium-ion-batteriproduktion, er kobolt. For eksempel indeholder en smartphone typisk 1 gram lithium og 8 gram kobolt. Mere end 40 procent af mineret kobolt forbruges allerede af litiumionbatteriet, selv om EV-markedet stadig er meget lille. Med hvert elektrisk køretøj, der kræver 10 kg kobolt, betyder hurtig eskalerende produktion, at koboltkravene vil stige betydeligt.
På trods af sådanne bekymringer virker kombinationen af vedvarende energikilder og batterilagring som den bedste løsning fremadrettet for at eliminere beskidt energi produktion.