Климатичните технологии: Защо батериите за съхранение на енергия са важни и все повече ще се присъединяват към мрежата?

Бързо развиващата се индустрия за батерии се свързва най-вече с електрическите превозни средства, но нейният растеж се движи и от съхранението на енергия в по-широк мащаб. Пазарът за това „мрежово” съхранение — достатъчно, за да захранва малък град или дори по-голямо населено място — се е увеличил повече от два пъти през миналата година. И почти целият растеж идва от литиево-йонните батерии - същите като тези, използвани за захранване на електрически автомобили. Това коментира изданието FT.

Заедно с вятърните турбини и слънчевите панели, транспортните контейнери, пълни с тези батерии, ще станат по-често срещана гледка в бъдеще. Това е така, защото съхранението в мащаб на мрежата е от съществено значение за подпомагане на възобновяемите енергийни източници да станат най-големият източник на електроенергия през следващите няколко десетилетия. Вятърната и слънчевата енергия станаха драстично по-евтини през последното десетилетие, но по-голямото предизвикателство е да се справите с периодичното им снабдяване с ВЕИ енергия. Така може да се поддържа осветлението включено, когато слънцето не грее и вятърът не духа.

Батериите предлагат едно решение, защото могат бързо да съхраняват и разпределят енергия. Тъй като инсталациите на вятърни турбини и слънчеви панели се увеличават - особено в Китай - съхранението на енергия със сигурност ще расте бързо. Те са част от арсенала от технологии за чиста енергия, които ще позволят бъдеще с нулеви нетни емисии. Без тях светът никога няма да може да се откаже изцяло от изкопаемите горива.

Как работят?

Литиево-йонните батерии са устройства, които могат да съхраняват електричество в химическа форма. Те включват различни метали и химикали в зависимост от това за какво ще се използват.

Те са много добри в абсорбирането и освобождаването на енергия много бързо - помислете за бързото ускорение на електрическо превозно средство. Това ги прави идеални за търговци на енергийните пазари на едро, където електроенергията може да се купува и продава в отговор на променящите се цени.

Батериите също могат да помогнат на електрическата мрежа да се справи с внезапни промени в търсенето и предлагането. С нарастването на мащаба си батериите могат да помогнат и за увеличаване на времето на доставка на енергия, именно в моменти, когато не налична ВЕИ мощност.

Например, те могат да съхраняват слънчева енергия в средата на деня, когато слънчевото производство е най-силно, и след това да помогнат за посрещане на търсенето от страна на потребителите вечер. Те вече представляват 98 процента от пазара за мрежово съхранение на енергия, според консултантската компания Rho Motion. Инсталациите за батерии стават все по-големи с мащаба на индустрията - и нови слънчеви електроцентрали се изграждат до контейнери с литиево-йонни батерии, за да се съхранява тяхното електропроизводство.

Какви са плюсовете и минусите?

Литиево-йонните батерии стават по-евтини, което ускорява тяхното внедряване. Цената им е спаднала с повече от 90 процента през последното десетилетие до около 70 долара за киловатчас капацитет, според данни на Benchmark Mineral Intelligence.

Налице е и изобилие от китайски производители на батерии, които имат желание да се разширят на световните пазари. Един фактор, който прави съхранението на енергия от батерии по-евтино, е падащата цена на лития, която е намаляла с повече от 70 процента през последната година на фона на забавящия се ръст на продажбите на електрически превозни средства.

Сега обаче има голяма зависимост от Китай за технологията: страната произвежда почти всички най-евтини видове литиево-йонни батерии, използвани за съхранение на енергия. Много купувачи биха предпочели по-голямо разнообразие от производители, за да намалят риска от доставчика. Тази година Китай ще произведе повече от 99 процента от батерийните клетки с литиево-железен фосфат (LFP), най-евтиният тип, според Benchmark. Допълнителен риск е, че литиево-йонните батерии разчитат на критични минерали, които се очаква да бъдат в недостиг до края на десетилетието.

Това обаче може да бъде балансирано чрез разработването на други технологии за съхранение, като натриево-йонни батерии. Освен това в момента разходите все още са твърде високи, за да направят литиево-йонните батерии икономични за по-дългосрочно съхранение на енергия, за покриване на периоди, когато възобновяемата енергия не е налична поради времето.

Батериите също в крайна сметка деградират, след като са били зареждани и разреждани хиляди пъти, въпреки че животът им се подобрява. Китайската CATL, най-големият производител на батерии в света, казва, че нейните батерии за съхранение на енергия могат да издържат 25 години.

Ще спасят ли планетата батерийните технологии?

Сами по себе си - не. Но съхранението на енергия в мрежов мащаб е част от комбинацията от технологии за чиста енергия, която е необходима за достигане на беземисионна икономика. Най-важното е, че батериите спомагат за ускоряване на внедряването на възобновяеми енергийни източници, като увеличават насърчаването на генерираната енергия, която действително се използва.

Без съхранение на енергия разходите за енергийния преход биха били по-високи. Държавите ще трябва да изградят ново поколение вятърни и слънчеви централи или да потърсят други начини за интегриране на възобновяема енергия, като например чрез управление на търсенето – да се търси от потребителите да са проактивни и да използват по-малко електроенергия, защото вятърът не духа например – или внос на електроенергия от чужбина.

Пристигна ли вече на пазара технологията?

Мрежовото съхранение на батерии е зряла и бързо развиваща се индустрия с търсене, достигнало 123 гигаватчаса миналата година. Има общо 5000 инсталации по целия свят. През първото тримесечие на 2024 г. повече от 200 проекта в мрежов мащаб са влезли в експлоатация, според Rho Motion, като най-големият е проект от 1,3 GWh в Саудитска Арабия. За сравнение, 1 GWh може да захранва 1 милион домове за един час според британския регулатор Ofgem.

Кои са победителите и губещите?

Китай вероятно ще бъде основният печеливш от увеличеното използване на мрежово съхранение на енергия от батерии. Китайските компании за батерии BYD, CATL и EVE Energy са трите най-големи производители на батерии за съхранение на енергия, особено на по-евтините LFP батерии. Този месец Rolls-Royce подписа сделка с CATL за подпомагане на внедряването на батериите на компанията в ЕС и Обединеното кралство.

Извън Китай, Tesla също е производител на системи за съхранение на енергия и е внедрила 4052 MWh продукти за съхранение на енергия през първото тримесечие на тази година, според последния си доклад. Tesla също изгражда фабрика за своите Megapacks за съхранение на енергия в Китай – втората фабрика след завода в Калифорния.

Кой инвестира в системите за съхранение на енергия?

Някои от най-големите инвеститори в съхранение на енергия в Обединеното кралство включват фондове, управлявани от Gore Street Capital, Gresham House и Harmony Energy, както и банки като Santander и NatWest. BlackRock и NatPower също обявиха големи инвестиции наскоро. В Европа най-големите инвеститори са ютилити компаниите Engie и Enel и фондът Sosteneo. Големи компании за възобновяема енергия като датската Ørsted също внедряват технологията.

През юни компанията заяви, че ще инсталира система за съхранение на батерии на Tesla на същото място за съоръжение на сушата близо до Норич, източна Англия. То ще се използва за своята офшорна вятърна ферма Hornsea 3. На американския пазар най-големите играчи са Quinbrook Infrastructure Partners, Blackstone, JPMorgan и Morgan Stanley. Gore Street сега се разширява към САЩ. Има и няколко големи разработчици, които притежават и управляват активи, като Arevon, Strata и Calpine.