Varför är batterilagring så viktigt?
Ren, förnybara energikällor behövs för att skapa ett hållbart samhälle. De måste förskjuta vårt nuvarande beroende av mer problematiska kraftkällor som olja, naturgas och uran. Problemet med sådana förnybara energikällor är att de kanske inte produceras vid den tidpunkt då de mest behövs - under perioder med hög energibehov.
Skapandet av energi från sådana källor beror på miljöförhållandena. Vindkraft utnyttjas när det är blåsigt, och solenergi skapas beroende av solljus. Sådana utmaningar kräver en lagringslösning som litiumjonbatterier. De möjliggör förvaring av förnybar energi, tills det behövs.
Enligt Ram Ramachander, Chief Digital Officer & Chief Commercial Officer för Social Innovation Business, hos Hitachi Europe, är betydelsen av batterilagring två gånger:
"Det tjänar ett dubbelt syfte. För det första underlättar det integrationen av intermittenta förnybara energikällor, samtidigt som dörren öppnas för att generera intäkter för prosumers. Det dubbla syftet med batterilagring är att driva massmarknadsupptagning av bostadsförvaring efter 2020. År 2025 , kan vi förvänta oss att bostadsförvaring är en integrerad och viktig del av alla förnybara energiprojekt. "
Ramachander ser en framtid där "prosumers" (enskild energiproducent / konsument) kommer att installera individuella energilagringssystem, så att de kan uppnå betydande besparingar och låta dem generera intäkter genom att sälja överskottsmakt tillbaka till nätet.
Den nuvarande batterilagringsstatusen
Kostnaden för produktion av litiumjonbatterier fortsätter att falla.
Elon Musk of Tesla tror att kostnaderna för litiumjonbatterier kommer att falla till $ 100 / kWh 2020 senast från ett pris på $ 1000 bara så sent som 2010. Bloomberg projicerar kostnader för batterilagring att sjunka under $ 50 år 2030. Nuvarande kostnad är i $ 200 intervall. När kostnaden sjunker kommer alternativa energikällor att bli alltmer konkurrenskraftiga med konventionella energiprojekt.
Ökad efterfrågan på batterilagring kan påverkas av regeringens politik, som i sin tur kan leda till ökad produktion och fallande priser. Flera stater har antagit lagringsmandat och förordningar, inklusive Kalifornien, Hawaii, Maryland, Massachusetts, Nevada, New Jersey och Oregon. Federalt är en 30 procent investeringskredit fortfarande tillgänglig för investeringar i energilagring, så länge är det kopplat till förnyelsebar kraftproduktionsprojekt. Kalifornien har antagit det mest aggressiva programmet hittills, vilket kräver 33 procent av energin från förnybara energikällor år 2020 och 50 procent år 2030.
Litiumförbrukningen förväntas öka med 42 procent mellan 2017 och 2020, vilket drivs av ökad batteriproduktion. Prisökningar på kort sikt förväntas följas av minskningar från 2019 framåt, eftersom litiumproduktionen ökar.
Batteriproduktionen är också starkt beroende av kobolt och nickel. Koboltpriserna fördubblades mellan 2016 och 2017, med litiumjonbatteriproduktion som fyllde 49 procent av efterfrågan 2017. Det beräknas öka till 61 procent före 2022.
Tillväxten av elbilens (EV) produktion drivs av litiumjonbatteriproduktion. EV-enheter utgör för närvarande endast ungefär 1 procent av alla fordon, men det kommer att förändras snabbt. Enligt en McKinsey & Company kunde EV-segmentet på den lätta fordonsmarknaden nå 20 procent före 2030.
Tesla har uppgivit sitt uppdrag för att accelerera den globala övergången till hållbar energi genom "alltmer överkomliga elbilar och energiprodukter". För att stödja sitt mål att producera en halv miljon bilar årligen år 2018 har Tesla i samarbete med Panasonic skapat sitt Gigafactory batteri produktionsanläggning i Nevada.
Panasonic, världens största tillverkare av litiumbatterier, tillkännagav i mars 2018, hade börjat produktion på en ny fabrik på 400 miljoner dollar i Kina. CATL eller Contemporary Amperex Technology, en konkurrent på litiumjonbatteriutrymmet, tillkännagav också sin avsikt att bygga en jättefabrik i Kina. Genomförandet av projektet skulle öka kapaciteten till 50 gigawatt-timmar fram till 2020, jämfört med de 35 GWh batterier som produceras på Teslas Gigafactory.
En ljus framtid för batterier för lagring?
Förvaringsbatterier erbjuder en livskraftig lösning för lagring av intermittenta energiförsörjningar i samband med förnybar energi. Kostnaden sänks när produktionen ökar, och de ger hopp för en framtid som är knuten till ren förnybar energi.
Det kommer emellertid att finnas resursbegränsningar som ska hanteras. Med EV-produktion som ökar trettio gånger före 2030 kommer litiumbehovet att öka drastiskt. Jorden har betydande litiumreserver, men mer gruvor kommer att krävas för att komma snabbt online. En annan viktig metall som används vid produktion av litiumjonbatterier är kobolt. Till exempel innehåller en smartphone vanligtvis 1 gram litium och 8 gram kobolt. Mer än 40 procent av minerad kobolt förbrukas redan av litiumjonbatteriet, trots att EV-marknaden fortfarande är mycket liten. Med varje elfordon som kräver 10 kg kobolt innebär snabb eskalerande produktion att koboltkraven kommer att öka väsentligt.
Trots sådana problem ser kombinationen av förnybara energikällor och batterilagring ut som det bästa alternativet framöver för att eliminera smutsig energiproduktion.