Γιατί είναι τόσο σημαντική η αποθήκευση της μπαταρίας;
Απαιτούνται καθαρές και ανανεώσιμες πηγές ενέργειας για τη δημιουργία μιας βιώσιμης κοινωνίας. Πρέπει να εκτοπίσουν την τρέχουσα εξάρτησή μας από πιο προβληματικές πηγές ενέργειας όπως το πετρέλαιο, το φυσικό αέριο και το ουράνιο. Το πρόβλημα με τέτοιες πηγές ανανεώσιμης ενέργειας είναι ότι ενδέχεται να μην παράγονται κατά τη στιγμή που χρειάζονται οι περισσότερες - κατά τη διάρκεια περιόδων μέγιστης ζήτησης ενέργειας.
Η δημιουργία ενέργειας από τέτοιες πηγές εξαρτάται από τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Η αιολική ενέργεια αξιοποιείται όταν είναι άνεμος και η δημιουργία ηλιακής ενέργειας εξαρτάται από το ηλιακό φως. Τέτοιες προκλήσεις απαιτούν λύση αποθήκευσης όπως οι μπαταρίες λιθίου. Παρέχουν τη δυνατότητα αποθήκευσης της ανανεώσιμης ενέργειας μέχρι να απαιτείται.
Σύμφωνα με τον Ram Ramachander, Διευθυντή Ψηφιακής Λειτουργίας και Επικεφαλής Εμπορικού Διευθυντή Επιχειρήσεων Κοινωνικής Καινοτομίας, στην Hitachi Europe, η σημασία της αποθήκευσης της μπαταρίας είναι διττή:
"Εξυπηρετεί ένα διπλό σκοπό: πρώτον, διευκολύνει την ενσωμάτωση των ανανεώσιμων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, ενώ ταυτόχρονα ανοίγει την πόρτα για την παραγωγή εισοδήματος για τους πελάτες.Ο διπλός σκοπός της αποθήκευσης των μπαταριών οδηγεί στην υιοθέτηση οικιακών αποθηκευτικών χώρων πέρα από το 2020. Μέχρι το 2025 , μπορούμε να αναμένουμε ότι η αποθήκευση κατοικιών θα αποτελέσει ολοκληρωμένη και βασική συνιστώσα όλων των έργων ανανεώσιμης ενέργειας. "
Ο Ramachander βλέπει ένα μέλλον στο οποίο οι "πελάτες" (μεμονωμένοι παραγωγοί / καταναλωτές ενέργειας) θα εγκαταστήσουν μεμονωμένα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας, επιτρέποντάς τους να επιτύχουν σημαντικές εξοικονομήσεις και επιτρέποντάς τους να αποκομίσουν έσοδα από την πώληση της πλεονάζουσας ισχύος στο δίκτυο.
Η τρέχουσα κατάσταση αποθήκευσης μπαταρίας
Το κόστος της παραγωγής μπαταριών ιόντων λιθίου εξακολουθεί να μειώνεται.
Ο Elon Musk του Tesla πιστεύει ότι το κόστος των μπαταριών ιόντων λιθίου θα μειωθεί στα $ 100 / KWh μέχρι το 2020, από την τιμή των $ 1.000 μόνο μέχρι το 2010. Το Bloomberg εκτιμά ότι το κόστος αποθήκευσης μπαταριών θα μειωθεί κάτω από τα 50 δολάρια μέχρι το 2030. Το τρέχον κόστος είναι στα $ 200 εύρος . Καθώς το κόστος μειώνεται, οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας θα γίνουν ολοένα και πιο ανταγωνιστικές με τα συμβατικά ενεργειακά έργα.
Η αυξημένη ζήτηση για αποθήκευση μπαταριών μπορεί να επηρεαστεί από την κυβερνητική πολιτική, η οποία με τη σειρά της μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση της παραγωγής και πτώση των τιμών. Αρκετά κράτη έχουν υιοθετήσει εντολές αποθήκευσης και κανονισμούς, όπως Καλιφόρνια, Χαβάη, Μέριλαντ, Μασαχουσέτη, Νεβάδα, Νιου Τζέρσεϋ και Όρεγκον. Σύμφωνα με την ομοσπονδιακή κυβέρνηση, εξακολουθεί να υπάρχει πίστωση φορολογίας επενδύσεων 30% για επενδύσεις στην αποθήκευση ενέργειας, εφόσον συνδέεται με το έργο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές. Η Καλιφόρνια έχει υιοθετήσει το πιο επιθετικό πρόγραμμα μέχρι σήμερα, απαιτώντας το 33% της ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές έως το 2020 και 50% μέχρι το 2030.
Η κατανάλωση λιθίου αναμένεται να αυξηθεί κατά 42% μεταξύ 2017 και 2020, λόγω της αυξημένης παραγωγής μπαταριών. Οι αυξήσεις των τιμών στο εγγύς μέλλον αναμένεται να ακολουθηθούν από μειώσεις από το 2019 και εξής καθώς αυξάνεται η παραγωγή λιθίου.
Η παραγωγή μπαταριών εξαρτάται επίσης σε μεγάλο βαθμό από το κοβάλτιο και το νικέλιο. Οι τιμές του κοβαλτίου διπλασιάστηκαν μεταξύ 2016 και 2017, ενώ η παραγωγή μπαταριών ιόντων λιθίου τροφοδοτεί το 49% της ζήτησης το 2017. Προβλέπεται ότι θα αυξηθεί στο 61% μέχρι το 2022.
Η αύξηση της παραγωγής ηλεκτρικών οχημάτων (EV) οδηγεί στην παραγωγή μπαταριών ιόντων λιθίου. Οι μονάδες ηλεκτροπαραγωγής αποτελούν σήμερα περίπου το 1% όλων των οχημάτων, αλλά αυτό θα αλλάξει ταχύτατα. Σύμφωνα με την McKinsey & Company, το τμήμα EV της αγοράς ελαφρών οχημάτων θα μπορούσε να φθάσει το 20% μέχρι το 2030.
Η Tesla έχει δηλώσει την αποστολή της ως επιτάχυνση της παγκόσμιας μετάβασης στην αειφόρο ενέργεια μέσω "ολοένα και πιο προσιτών ηλεκτρικών οχημάτων και ενεργειακών προϊόντων". Για να υποστηρίξει το στόχο της παραγωγής μισού εκατομμυρίου αυτοκινήτων ετησίως έως το 2018, η Tesla, σε συνεργασία με την Panasonic, δημιούργησε τη μπαταρία Gigafactory εργοστάσιο παραγωγής στη Νεβάδα.
Η Panasonic, ο μεγαλύτερος παραγωγός μπαταριών λιθίου στον κόσμο, ανακοίνωσε τον Μάρτιο του 2018 ότι είχε ξεκινήσει την παραγωγή της σε ένα νέο εργοστάσιο αξίας 400 εκατομμυρίων δολαρίων στην Κίνα. Η CATL ή η σύγχρονη τεχνολογία Amperex, ανταγωνιστής στον χώρο των μπαταριών ιόντων λιθίου, ανακοίνωσε επίσης την πρόθεσή της να κατασκευάσει ένα γιγαντιαίο εργοστάσιο στην Κίνα. Η ολοκλήρωση του έργου θα ενισχύσει την ικανότητά του σε 50 gigawatt-ώρες έως το 2020, έναντι των 35 GWh μπαταριών που παράγονται στο Gigafactory της Tesla.
Ένα λαμπρό μέλλον για μπαταρίες αποθήκευσης;
Οι συσσωρευτές παρέχουν μια βιώσιμη λύση για την αποθήκευση των διακοπτόμενων ενεργειακών προμηθειών που συνδέονται με την ανανεώσιμη ενέργεια. Το κόστος μειώνεται όσο αυξάνεται η παραγωγή και παρέχουν ελπίδα για ένα μέλλον που συνδέεται με καθαρή ανανεώσιμη ενέργεια.
Ωστόσο, θα υπάρξουν περιορισμοί σε σχέση με τους πόρους. Με την αύξηση της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας τριάντα φορές μέχρι το 2030, η ζήτηση λιθίου θα αυξηθεί δραστικά. Η Γη έχει σημαντικά αποθέματα λιθίου, αλλά θα χρειαστούν περισσότερα ορυχεία για να έρθουν γρήγορα σε απευθείας σύνδεση. Ένα άλλο σημαντικό μέταλλο που χρησιμοποιείται στην παραγωγή μπαταριών ιόντων λιθίου είναι το κοβάλτιο. Για παράδειγμα, ένα smartphone περιέχει συνήθως 1 γραμμάριο λιθίου και 8 γραμμάρια κοβαλτίου. Περισσότερο από το 40% του εξορυγμένου κοβαλτίου καταναλώνεται ήδη από την αγορά μπαταριών ιόντων λιθίου, παρόλο που η αγορά EV είναι ακόμη πολύ μικρή. Με κάθε ηλεκτρικό όχημα που απαιτεί 10 κιλά κοβαλτίου, η ταχεία κλιμάκωση της παραγωγής σημαίνει ότι οι απαιτήσεις για το κοβάλτιο θα αυξηθούν σημαντικά.
Παρά τις ανησυχίες αυτές, ο συνδυασμός ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και αποθήκευσης μπαταριών μοιάζει με την καλύτερη επιλογή για την εξάλειψη της βρώμικης παραγωγής ενέργειας.