Reduser kostnadene, energilagringsteknologiapplikasjoner trenger mer innovasjon og investeringer

Reduser kostnadene, applikasjoner for energilagringsteknologi trenger mer innovasjon og investeringer

China Energy Storage Network: Tenk om det meste av energibehovet i fremtiden dekkes av sol- og vindenergi. Da blir det kraftig strømmangel om natten eller når det ikke er nok vind. Med mindre det fremtidige kraftsystemet blir et enormt "superkraftnett", er et stort antall kraftlinjer koblet sammen over hele verden. Når strømmen på ett sted er utilstrekkelig, kan et annet sted tilføres umiddelbart. Med fremskritt og utvikling av nye teknologier, kan batterilagringsteknologi revolusjonere måten folk produserer og forbruker strøm.

Tradisjonelt har lagringssystemer for batterier blitt ansett som for dyre og gir ikke tilstrekkelig strøm til nettselskaper og kunder. Imidlertid er denne typen økonomi i rask endring. Etter hvert som elektriske kjøretøyer blir hovedstrømmen på markedet, fases verdens store økonomier som Frankrike, Kina og Storbritannia ut bruken av bensin- og dieselbiler, og etterspørselen etter litiumion-batterier blomstrer. Samtidig, i California, forsyner solenergi nå nesten 5 millioner boligbrukere, og energilagringsprosjekter i nettskala fra lokale bolig- og energioperatører reduserer energikostnadene.

En fersk studie publisert i Nature Energy bemerket at energilagringsprisene har falt raskere enn sol- eller vindkraft. Denne studien simulerer fremtiden for solenergi, vindkraft og batterienergilagringssystemer og viser hvordan disse systemene konkurrerer med fossile kraftverk på nettet. Offentlige investeringer og private investeringer i forskning og utvikling er avgjørende for å nå dette målet, men utilstrekkelig finansiering i det amerikanske føderale budsjettforslaget kan være en alvorlig innvirkning på å finne en lavkostnadsløsning for å gjøre nettet renere, ikke bidrar til miljøvern og offentlig helse.

I dag i California er mange boliger utstyrt med solcellepaneler, og kraftverk koblet til nettet trenger ikke produsere for mye strøm, og kan spare energi ved å slå av noen konvensjonelle generatorer. Men når folk flest bruker elektrisitet om natten og sol- og vindkraft er utilstrekkelig, vil Californias nettoperatører stå overfor et dilemma: hvordan takle den økende etterspørselen etter elektrisitet, og dermed redusere strømforbruket i nettet? Naturgass toppkraftverk er ofte pålagt å gi reservekraft og opprettholde nettets pålitelighet for å forhindre mulige strømbrudd. Imidlertid er kraftproduksjonseffektiviteten for naturgass lavere enn den som produseres av gassturbiner med kombinert syklus.

Den nåværende prisen på Tesla Powerwall-batterier er omtrent $350/kWh. For mange kunder er prisen fortsatt utenfor rekkevidde. Det amerikanske energidepartementet satte imidlertid et mål på 100 USD/kWh batterilagring innen 2020. Dette er oppnåelig. Studien fant at prisen på litium-ion-batterier falt fra $10,000 per kWh til noen få hundre dollar på begynnelsen av 1990-tallet, og innovasjonstakten var imponerende.

Et eksempel på lagring av batterienergi er å undervurdere potensialet til solenergiproduksjon. Installasjonen av solcellepaneler det siste tiåret har i stor grad overgått ekspertprognoser. For å få full utnyttelse av elektrisitet, må folk gjennomføre investeringsforskning for å redusere energilagringskostnadene slik at de kan bruke solenergi eller vindenergi når som helst.

Historien om Teslas bruk av litium-ion-batterier er ikke det eneste eksemplet. Berlin, Tyskland, planlegger å installere et 120 MW strømbatteri energilagringssystem for å støtte utviklingen av vind og sol. California har utviklet den første "energy storage mission"-policyen til det amerikanske strømnettet, som krever at verktøy kjøper 1.325 GW energilagringsprodukter innen 2020, og har en rekke alternativer for energilagring, ikke begrenset til litium-ion batterienergilagringssystemer. . I fremtiden kan folk se at distribusjonssystemet vil utplassere et lite svinghjul for å gi kortsiktig kraft og, i kombinasjon med strømningsbatteriet, gi flere timer med energilagring for å drive kontorbygget eller datasenteret i perioder med høy etterspørsel.

Tenk om folk kan bruke sol- og vindenergi uten å måtte vurdere om det er mangel på forsyninger, så er det mulig å fullstendig eliminere fossile kraftverk. Dette gir et lavkarbonkraftalternativ som er mer miljøvennlig enn kull eller naturgass, og bruker et batterilagringssystem som kan kontrolleres på forespørsel mens det reagerer på sekunder.

Men dette er lettere sagt enn gjort. Hvorfor ikke bruke et energilagringssystem? Som forskning har vist, må dette valget være økonomisk levedyktig, og folk må innovere og investere i å distribuere og transformere lavkarbonteknologier.