Elektriske kjøretøyer skaper en rask vei for batterilagringssystemer

Fremtidens nullutslippselektriske nett vil kreve mye mer fornybar energiproduksjon. Og når den energien er produsert, må den gå et sted – eller gå til spille.

Det er der batteriene kommer inn.

I California, i forkant av bruk av fornybar energi, utgjør batterikraft nå 6 % av statens maksimale strømkapasitet på topp, ifølge Bloomberg. Selv om det tallet kan virke lite, er det 60 ganger større enn det var for bare fem år siden – og batteriene overgår produksjonen av enten vind- eller atomkraft i staten. Denne dynamikken er klar til å gjenta seg andre steder. For eksempel har Texas allerede ca 2,300 megawatt av batterier installert i nettet i dag. Og den nylige vedtaket av inflasjonsreduksjonsloven forventes å anspore til tillegg av en anslått 2,300 storskala batterianlegg til USAs nett innen 2030.

Internasjonalt er historien mye den samme. Fra Latin-Amerika til Europa til Sørøst-Asia og utover, øker etterspørselen etter batteriprosjekter i bruksskala, som i dag vanligvis gir fire til seks timer med strøm ved maksimalt forbruk. Faktisk forventes markedet å doble seg i år og igjen i 2023.

"Vi er bare på nippet til hva som skal skje med batterier." – Tom Cornell, Senior Vice President for Energy Storage Solutions, Mitsubishi Power Americas

Denne perioden med intens vekst i batterier har vært mulig i stor grad på grunn av elektriske kjøretøy (EV). "Med alle store bilprodusenter i verden som støtter litiumbatterier, har tilbudet gått opp og kostnadene har gått ned," sier Tom Cornell, Senior Vice President for Energy Storage Solutions i Mitsubishi Power Americas og styreleder i Oriden, selskapet for fornybar utvikling fra Mitsubishi Power.

Av alt det globale litium som for tiden produseres, går 90% til elektriske kjøretøy. De andre 10 % går til slike lagringsapplikasjoner Mitsubishi Power har utplassert i California, Texas og New York, og vil snart utplasseres i Chile og Irland. Innen 2030 forventer imidlertid noen analytikere at forholdet vil være mer som 50/50. "Vi er bare på nippet til hva som skal skje med batterier," sier Cornell.

Veksten av et symbiotisk forhold

Med bilgigantene Volkswagen, Ford og BMW anslår at elbiler vil gjøre opp 50% eller mer av deres globale salg innen 2030, vil behovet for ladeinfrastruktur sannsynligvis vokse raskt. Det samme er behovet for lagringsløsninger i nettskala, som kan forlenge levetiden til EV-batterier. Når de bare kan nå 80 % av maksimal ladning, kan de ikke lenger drive biler. Men de er fortsatt nyttige andre steder: De brukte EV-batteriene kan lagre og sende strøm til nettet i ytterligere 10 år, og skape en sunn tilførsel av karbonfri strøm.

I mellomtiden har det voksende markedet for batterier i nettskala ansporet til forbedringer i litiumjernfosfatteknologi (LFP). Fordi disse batteriene ikke bruk nikkel eller kobolt, metaller som er dyre og vanskelige å få tak i på miljøvennlige måter, produsenter som Tesla og Ford har uttrykt interesse i dem.

Bilprodusentene er heller ikke ferdige med å innovere. Solid-state batteriteknologi er klar for en vekstperiode, delvis finansiert av investeringer fra Volkswagen, Ford og BMW. Drevet av bekymringer om tilgang til viktige materialer og teknologier som historisk sett har blitt produsert hovedsakelig i Kina, har bilprodusenter og andre aktører også utvidet batteriforsyningskjeden til USA, Europa og andre regioner. Disse trekkene øker tilbudet ytterligere og driver ned priskurven.

«Vi må dekarbonisere våre energikilder. Batterier vil utvilsomt være en stor del av den ligningen."

Batterier vil spille en nøkkelrolle i fremtidens nett

Med bilprodusenter og nettskala batterienergilagringssystemer som bygger ut et større kombinert marked, vil batterienes økonomi og ytelse sannsynligvis fortsette å forbedre seg raskt. Deres utbredte bruk kan endre måten vi leverer strøm på på grunnleggende måter, ifølge Cornell.

I Texas kan Mitsubishi Powers batterienergilagringssystemer reagere på spenningsfall på mindre enn ett sekund – innen 240 millisekunder, for å være nøyaktig. Den raske frekvensresponsen betyr at batteriene kan bidra til å stabilisere nettet hvis vindproduksjonen synker plutselig. På den andre siden av hovedboken tilbyr batterier en måte å dra nytte av overflødig strøm generert av sol- og vindinstallasjoner som for øyeblikket ikke blir brukt. Og fordi batterier kan installeres nesten hvor som helst, uavhengig av et kraftverk og det meste av infrastruktur, kan de potensielt endre måten vi overfører strøm på.

For det første, jo flere elektriske kjøretøy vi legger på veien, jo mer press legger vi på det elektriske nettet for å lade dem. "Å bygge ut en infrastruktur for hurtiglading," sier Cornell, "vil bli mye lettere håndtert ved å distribuere batteribanker på ladestasjoner enn ved å oppgradere det elektriske nettet for å håndtere denne etterspørselen."

Poenget er at vi må dekarbonisere våre energikilder. "Vi beveger oss raskt for å gjøre det," sier Cornell. "Å holde på det endringstempoet vil bety å endre måten vi leverer strøm på - og batterier vil utvilsomt være en stor del av den ligningen."

Relatert innhold:

Opprette ren energilagring i stor skala med underjordisk saltlake [Video]

Hvordan elektriske drivstoff lager en annen rute til netto null

Dette bioenergianlegget vil konvertere CO₂-utslipp til bærekraftig fiskemat [Infographic]