Электромобили создают скоростную полосу для аккумуляторных систем хранения энергии

Электрическая сеть будущего с нулевым уровнем выбросов потребует гораздо большего производства возобновляемой энергии. И как только эта энергия будет произведена, ей нужно будет куда-то уйти — или пропасть зря.

Вот тут и приходят на помощь аккумуляторы.

В Калифорнии, на переднем крае внедрения возобновляемых источников энергии, мощность аккумуляторов в настоящее время составляет 6% от максимальной мощности штата в пиковые периоды. Bloomberg. Хотя эта цифра может показаться небольшой, она в 60 раз больше, чем всего пять лет назад, а батареи превосходят производство ветряной или ядерной энергии в штате. Эта динамика готова повториться в другом месте. Например, в Техасе уже около 2,300 мегаватта батарей, установленных сегодня в его сети. А недавнее принятие Закона о снижении инфляции, как ожидается, будет стимулировать добавление около 2,300 крупных аккумуляторных заводов к сети США к 2030 году.

На международном уровне та же история. От Латинской Америки до Европы, Юго-Восточной Азии и за ее пределами растет спрос на проекты аккумуляторных батарей коммунального масштаба, которые сегодня обычно обеспечивают от четырех до шести часов электроэнергии при максимальном энергопотреблении. Фактически, ожидается, что рынок удвоится в этом году и снова в 2023 году.

«Мы находимся на пороге того, что произойдет с батареями». – Том Корнелл, старший вице-президент по решениям для хранения энергии, Mitsubishi Power Americas.

Этот период интенсивного роста аккумуляторов стал возможен в значительной степени благодаря электромобилям (EV). «Поскольку каждый крупный производитель автомобилей в мире поддерживает литиевые аккумуляторы, предложение увеличилось, а стоимость снизилась», — говорит Том Корнелл, старший вице-президент по решениям для хранения энергии в Mitsubishi Power Americas и председатель Oriden, компании по разработке возобновляемых источников энергии. Мицубиси Пауэр.

Из всего мирового лития, производимого в настоящее время, 90% идет на электромобили. Остальные 10% идут на приложения для хранения, подобные этим Mitsubishi Power развернула в Калифорнии, Техасе и Нью-Йорке, а вскоре будут развернуты в Чили и Ирландии. Однако к 2030 году некоторые аналитики ожидают, что это соотношение скорее 50/50. «Мы находимся на пороге того, что произойдет с батареями, — говорит Корнелл.

Рост симбиотических отношений

Автомобильные гиганты Volkswagen, Ford и BMW прогнозируют, что электромобили составят 50% или более их глобальных продаж к 2030 году потребность в зарядной инфраструктуре, вероятно, будет быстро расти. Так же, как и потребность в решениях для хранения в масштабе сети, которые могут продлить срок службы аккумуляторов электромобилей. Как только они могут достичь только 80% своего максимального заряда, они больше не могут приводить в действие автомобили. Но они по-прежнему полезны в других местах: использованные аккумуляторы для электромобилей могут хранить и передавать электроэнергию в сеть еще 10 лет, создавая здоровый запас безуглеродной энергии.

Между тем, растущий рынок сетевых батарей стимулировал совершенствование технологии литий-железо-фосфата (LFP). Потому что эти батареи не используйте никель или кобальт, металлы, которые являются дорогими и труднодоступными для окружающей среды, производители, такие как Tesla и Ford, выразил заинтересованность в них.

Автопроизводители также не закончили с инновациями. Технология твердотельных батарей готова к периоду роста, частично финансируемому вложения от Фольксваген, Форд и БМВ. Обеспокоенные доступом к ключевым материалам и технологиям, которые исторически производились преимущественно в Китае, автопроизводители и другие игроки также расширяют цепочку поставок аккумуляторов в США, Европу и другие регионы. Эти движения еще больше увеличивают предложение и снижают кривую цен.

«Мы должны обезуглерожить наши источники энергии. Батареи, несомненно, будут большой частью этого уравнения».

Аккумуляторы будут играть ключевую роль в электросетях будущего

Поскольку автопроизводители и аккумуляторные системы хранения энергии в масштабе сети создают более крупный объединенный рынок, экономика и производительность аккумуляторов, вероятно, будут продолжать быстро улучшаться. По словам Корнелла, их широкое внедрение может коренным образом изменить то, как мы поставляем электроэнергию.

В Техасе аккумуляторные системы хранения энергии Mitsubishi Power могут реагировать на перепады напряжения менее чем за секунду, а если быть точным, то за 240 миллисекунд. Эта быстрая частотная характеристика означает, что батареи могут помочь стабилизировать сеть, если ветровая энергия внезапно упадет. С другой стороны, батареи предлагают способ использовать избыточную энергию, вырабатываемую солнечными и ветровыми установками, которая в настоящее время не используется. А поскольку батареи можно устанавливать практически где угодно, независимо от электростанции и большей части инфраструктуры, они потенциально могут изменить способ передачи энергии.

Во-первых, чем больше электромобилей мы выезжаем на дороги, тем больше нагрузки мы оказываем на электросеть для их зарядки. «Создать инфраструктуру для быстрой зарядки, — говорит Корнелл, — будет намного проще, разместив аккумуляторные батареи на зарядных станциях, чем модернизируя электрическую сеть для удовлетворения этого спроса».

Суть в том, что мы должны обезуглерожить наши источники энергии. «Мы быстро движемся к этому, — говорит Корнелл. «Поддержание такого темпа изменений будет означать изменение способа подачи энергии, и батареи, несомненно, будут важной частью этого уравнения».

Похожий контент:

Создание крупномасштабного хранилища экологически чистой энергии с помощью подземного рассола [видео]

Как электротопливо создает еще один путь к чистому нулю

Эта биоэнергетическая установка будет преобразовывать выбросы CO₂ в устойчивый корм для рыб [инфографика]