Sähköajoneuvot luovat nopean kaistan akkuenergian varastointijärjestelmille

Tulevaisuuden päästötön sähköverkko vaatii paljon enemmän uusiutuvan energian tuotantoa. Ja kun tämä energia on tuotettu, sen on mentävä jonnekin – tai mentävä hukkaan.

Siellä akut tulevat sisään.

Kaliforniassa, joka on uusiutuvan energian käyttöönoton eturintamassa, akkuteho on nyt 6 % osavaltion suurimmasta huippusähkön kapasiteetista. Bloomberg. Vaikka luku saattaa tuntua pieneltä, se on 60 kertaa suurempi kuin se oli vain viisi vuotta sitten – ja akut ylittävät joko tuuli- tai ydinvoiman tuotannon osavaltiossa. Tämä dynamiikka on valmis toistumaan muualla. Esimerkiksi Texasissa on jo noin 2,300 megawattia verkkoon tänään asennettujen akkujen määrä. Ja äskettäin hyväksytyn inflaation vähentämislain odotetaan kannustavan lisäämään arviolta 2,300 XNUMX laajamittaista akkutehdasta Yhdysvaltain verkkoon vuoteen 2030 mennessä.

Kansainvälisesti tarina on pitkälti sama. Latinalaisesta Amerikasta, Eurooppaan, Kaakkois-Aasiaan ja muuallekin, kysyntä yleishyödyllisiä akkuprojekteja varten, jotka nykyään tarjoavat tyypillisesti neljästä kuuteen tuntia sähköä enimmäiskulutuksella, ovat kasvussa. Itse asiassa markkinoiden odotetaan kaksinkertaistuvan tänä vuonna ja uudelleen vuonna 2023.

"Olemme juuri sen partaalla, mitä akuille tapahtuu." – Tom Cornell, Energy Storage Solutions -yksikön johtaja, Mitsubishi Power Americas

Tämä akkujen voimakkaan kasvun ajanjakso on ollut mahdollista suurelta osin sähköajoneuvojen (EV) ansiosta. "Kun kaikki maailman suuret autonvalmistajat tukevat litiumakkuja, tarjonta on kasvanut ja kustannukset ovat laskeneet", sanoo Tom Cornell, Mitsubishi Power Americasin energiavarastointiratkaisuista vastaava johtaja ja Oridenin, uusiutuvan energian kehitysyhtiön, puheenjohtaja. Mitsubishi Powerista.

Kaikesta tällä hetkellä maailmanlaajuisesti tuotetusta litiumista 90 % menee sähköajoneuvoihin. Loput 10 % menee tällaisiin tallennussovelluksiin Mitsubishi Power on otettu käyttöön Kaliforniassa, Texasissa ja New Yorkissa, ja se otetaan pian käyttöön Chilessä ja Irlannissa. Vuoteen 2030 mennessä jotkut analyytikot kuitenkin odottavat tämän suhteen olevan enemmän kuin 50/50. "Olemme juuri sen partaalla, mitä akuille tapahtuu", Cornell sanoo.

Symbioottisen suhteen kasvu

Autoteollisuuden jättiläiset Volkswagen, Ford ja BMW ennustavat, että sähköautot korvaavat 50% tai enemmän Niiden maailmanlaajuisesta myynnistä vuoteen 2030 mennessä latausinfrastruktuurin tarve kasvaa todennäköisesti nopeasti. Samoin tarvitaan verkkomittakaavaisia ​​säilytysratkaisuja, jotka voivat pidentää sähköautojen akkujen käyttöikää. Kun ne saavuttavat vain 80 % enimmäislatauksestaan, ne eivät enää voi käyttää autoja. Mutta ne ovat edelleen hyödyllisiä muualla: käytetyt sähköajoneuvojen akut voivat varastoida ja lähettää sähköä verkkoon vielä 10 vuoden ajan, mikä luo terveellisen hiilivapaan sähkönlähteen.

Samaan aikaan verkkokokoisten akkujen kasvavat markkinat ovat kannustaneet parantamaan litiumrautafosfaattiteknologiaa (LFP). Koska nämä akut älä käytä nikkeliä tai kobolttia, metalleja, jotka ovat kalliita ja vaikeita hankkia ympäristöystävällisesti, valmistajat kuten Tesla ja Ford ovat kiinnostunut heissä.

Autonvalmistajat eivät myöskään ole valmiita innovoimaan. Solid-state-akkuteknologia on valmis kasvukaudelle, osittain rahoittamana investoinnit Volkswagenilta, Fordilta ja BMW:ltä. Autonvalmistajat ja muut toimijat ovat myös laajentaneet akkujen toimitusketjua Yhdysvaltoihin, Eurooppaan ja muille alueille, koska ne ovat huolissaan pääsystä tärkeisiin materiaaleihin ja teknologioihin, joita on perinteisesti valmistettu pääasiassa Kiinassa. Nämä liikkeet lisäävät edelleen tarjontaa ja laskevat hintakäyrää.

”Meidän on vähennettävä energialähteistämme hiiltä. Akut ovat epäilemättä iso osa yhtälöä."

Akuilla tulee olemaan avainrooli tulevaisuuden sähköverkossa

Kun autonvalmistajat ja verkkolaajuiset akkuenergian varastointijärjestelmät rakentavat suurempia yhdistettyjä markkinoita, akkujen taloudellisuus ja suorituskyky paranevat todennäköisesti edelleen nopeasti. Niiden laaja omaksuminen voi muuttaa tapaamme toimittaa sähköä perustavanlaatuisilla tavoilla, Cornellin mukaan.

Texasissa Mitsubishi Powerin akkuenergian varastointijärjestelmät voivat reagoida jännitteen pudotukseen alle sekunnissa – tarkalleen 240 millisekunnissa. Tämä nopea taajuusvaste tarkoittaa, että akut voivat auttaa vakauttamaan verkkoa, jos tuulentuotanto laskee äkillisesti. Kirjaston toisella puolella akut tarjoavat tavan hyödyntää aurinko- ja tuulivoimaloiden tuottamaa ylimääräistä sähköä, joka on tällä hetkellä käyttämättä. Ja koska akut voidaan asentaa melkein minne tahansa voimalaitoksesta ja suurimmasta osasta infrastruktuurista riippumatta, ne voivat mahdollisesti muuttaa tapaamme siirtää tehoa.

Ensinnäkin mitä enemmän sähköajoneuvoja laitamme tielle, sitä enemmän painetta asetamme sähköverkkoon niiden lataamiseksi. "Infrastruktuurin rakentaminen nopeaa latausta varten", Cornell sanoo, "on paljon helpompaa ottamalla käyttöön akkupankkeja latausasemille kuin päivittämällä sähköverkkoa vastaamaan tätä kysyntää."

Tärkeintä on, että meidän on vähennettävä energialähteistämme hiiltä. "Teemme sen nopeasti", Cornell sanoo. "Muutosvauhdin ylläpitäminen tarkoittaa virran toimitustavan muuttamista – ja akut ovat epäilemättä iso osa tätä yhtälöä."

Asiaan liittyvä sisältö:

Laajamittaisen puhtaan energian varaston luominen maanalaisella suolavedellä [Video]

Kuinka sähköpolttoaineet luovat uuden reitin nollaan

Tämä bioenergialaitos muuttaa CO₂-päästöt kestäväksi kalaruoaksi [Infographic]