Menu
Patronat honorowy Patronage

Bez magazynów energii transformacja nie wyjdzie. Pomogą samochody?

Popyt na baterie wykonane w technologii litowo-jonowej rośnie w tempie kilkudziesięciu procent rocznie i wszystko wskazuje na to, że jest to dopiero początek rynkowego trendu. Bez magazynowania energii nie uda się stworzyć nowoczesnego, rozproszonego systemu energetycznego.

Branża boryka się jednak z problemami logistycznymi oraz wysokimi cenami surowców. Być może rozwiązanie części tych problemów już zmierza w naszą stronę.

Rynek surowców hamuje sprzedaż magazynów energii  

Nie tak miały wyglądać wyniki finansowe koncernu Tesla obejmujące sprzedaż magazynów energii w pierwszych sześciu miesiącach 2022 roku. Według udostępnionych danych, od marca do czerwca, koncern sprzedał bateryjne magazyny o łącznej pojemności 1133 MWh. Wprawdzie był to rezultat o prawie 300 MWh lepszy od tego zanotowanego w pierwszym kwartale, jednak w porównaniu z analogicznym okresem rok wcześniej, spółka zanotowała 11% spadek.  

Problemem nie jest jednak słaby popyt. Przeciwnie, zapotrzebowanie na baterie wykonane w technologii litowo-jonowej jest tak duże, że rynek mierzy się z problemami logistycznymi, związanymi m.in. z brakiem surowców.

Jednym z podstawowych elementów potrzebnych do wyprodukowania akumulatorów Li-Ion jest lit. W 2021 roku jego konsumpcja wzrosła o 33% w porównaniu z rokiem 2020 i wyniosła 93 000 ton. Według wyliczeń United States Geological Surver, aż 74% wydobytego surowca trafi później do baterii. W ślad za rosnącym popytem, podąża cena surowca. W kwietniu bieżącego roku Elon Musk napisał za pośrednictwem Twittera, że osiągnęła ona „szalony poziom”. Trudno nie zgodzić się z ekscentrycznym miliarderem – od marca 2021 do marca 2022 roku surowiec podrożał o 430%. Problem jest na tyle palący, że w tym samym komunikacie, Musk zaczął rozważać wprowadzenie kierowanej przez siebie spółki w sektor wydobywczy i rozpocząć samodzielne pozyskiwanie litu, co skróciłoby łańcuchy dostaw.

Elektromobilność przyspiesza

Nogi z gazu nie zdejmuje branża motoryzacyjna, która wprowadza do sprzedaży coraz szerszą gamę swoich samochodów elektrycznych. Na ich pokładzie wciąż montowane są baterie wykonane w technologii litowo-jonowej. Liczba aut z zielonymi tablicami rejestracyjnymi potroiła się w latach 2018-2021 i według danych Międzynarodowej Agencji Energetycznej, na całym świecie zostało już zarejestrowanych 16,5 miliona „elektryków”. Wszystko wskazuje na to, że jest to dopiero początek elektryfikacji motoryzacji i za 9 lat rocznie będzie przybywać ponad 30 milionów samochodów EV.

Odejście od silników spalinowych jest oczywiście konieczne, aby osiągnąć przyjęte cele klimatyczne. Prosumenckie, ale i wielkoskalowe magazyny energii są również potrzebne branży OZE, która potrzebuje ich do stabilizacji produkcji z elektrowni PV i wiatrowych.

Rewolucja energetyczna nie odbędzie się bez większych pojemności

Popyt na technologię umożlwiającą przechowywanie energii nie zostanie szybko zaspokojony. W czerwcu bieżącego roku, analitycy danych z tajwańskiej agencji TrendForce opublikowali obliczenia, z których wynika, że pojemność wyprodukowanych magazynów energii trafiających do sprzedaży wzrośnie z niecałych 30 GWh w roku 2021 do 362 GWh w 2025 roku.

Czytaj także: Wodne elektrownie szczytowe mogą wrócić z wielką pompą

Rynek musi zatem zrealizować lawinowo rosnące zamówienia na nowe baterie, pomimo rosnących cen surowców, wyzwań logistycznych i niewystarczającej mocy produkcyjnej. Ten ostatni problem zaczęli już rozwiązywać najwięksi producenci modułów akumulatorowych. W 2021 roku marka CATL jako jedyna na rynku produkowała urządzenia o łącznej pojemności 100 GWh. Władze spółki planują niemal pięciokrotnie zwiększyć swoje możliwości produkcyjne do połowy bieżącej dekady. Podobnie mają postąpić pozostali uczestnicy rynku:

Źródło: Wood Mackenzie

Według szacunków analityków rynku,  do końca obecnej dekady nastąpi zwiększenie potencjału produkcyjnego do 5 500 GWh. Zanim to jednak nastąpi, obecne ograniczenia produkcyjne będą hamować rozwój rynku i utrudniać osiągnięcie zamierzonych celów, zarówno branży motoryzacyjnej, jak i producentom magazynów energii.

EV zadba o bezpieczeństwo energetyczne

Problem zbyt dużego popytu na baterie w stosunku do podaży może być częściowo rozwiązany dzięki technologii. Praca inżynierów już dziś zamieniła samochód EV w nowoczesny, przydomowy magazyn energii. Wszystko za sprawą możliwości oferowanych przez usługę V2H (ang. Vehicle to Home), która pozwala zasilić urządzenia elektryczne w domu poprzez energię zgromadzoną w „elektryku”.

V2H zyskało ogromną popularność ubiegłej wiosny, po głośnej premierze Forda F-150 Lighting. Jest to pierwszy w pełni elektryczny pick-up amerykańskiego koncernu, który w swojej najbardziej ekskluzywnej wersji posiada baterie o pojemności 130 kWh, pozwalającej na przejechanie ponad 450 kilometrów bez ładowania. Większą uwagę opinii publicznej zwróciła jednak możliwość wykorzystania kilowatogodzin zgromadzonych w akumulatorach do zasilenia domu w momencie awarii sieci.

Według zapowiedzi władz koncernu, F-150 jest w stanie pokryć całe zapotrzebowanie na energię elektryczną gospodarstwa domowego, nawet przez trzy dni od wystąpienia awarii. Jeśli właściciel pojazdu zdecyduje się na wybór trybu awaryjnego, prąd będzie płynął tylko do wskazanych urządzeń nawet przez 10 dni.

Oczywiście Ford nie jest jedynym koncernem motoryzacyjnym dostrzegającym potencjalne możliwości, które otwierają baterie w samochodach EV. Koncern Porsche intensywnie testuje technologię V2G (ang. Vehicle to Grid) mającą poprawić bezpieczeństwo sieci elektroenergetycznej poprzez stabilizację częstotliwości.

Czytaj także: Elektrownie szczytowo-pompowe coraz pilniej potrzebne

Testy przeprowadzone wiosną bieżącego roku okazały się bardzo obiecujące. Przedstawiciele spółki chcą, aby w niedalekiej przyszłości energia elektryczna mogła trafić z baterii aut EV do sieci przesyłowej, gdy pojawi się nagłe zapotrzebowanie na moc. Z kolei w czasie, gdy popyt na energię spadnie, jej nadmiar trafi do samochodowych akumulatorów. W przyszłości to rozwiązanie może zapewnić nie tylko bezpieczeństwo energetyczne, ale i zyski dla właścicieli samochodów EV, którzy będą odpłatnie świadczyli tego typu usługi.

Na komercjalizację wskazanego rozwiązania trzeba będzie jeszcze poczekać. Warto jednak już dziś uważnie przyglądać się kolejnym możliwościom, które otwiera elektromobilność. Samochód wkrótce przestanie służyć jedynie do przewożenia pasażerów z miejsca na miejsce, ale zamieni się w mobilny magazyn energii świadczący usługi elastyczności dla sieci.

Technologie wspiera:
Tydzień Energetyka: Nowy paneuropejski gazociąg? Ruchy kadrowe w Tauronie, Europa poradzi sobie bez rosyjskiego gazu
Nowy blok w Elektrowni Jaworzno III może pokryć 4-5 proc. polskiego zapotrzebowania na energię elektryczną. Czy przed nadejściem zimy, najtrudniejszej dla europejskiej energetyki od wielu dekad, zostanie on doprowadzony do pełnej sprawności?
Nowy blok 910 MW w Elektrowni Jaworzno III. Fot. Tomasz Elżbieciak