Af hverju er rafhlaða geymsla svo mikilvægt?
Hreinar, endurnýjanlegar orkugjafar eru nauðsynlegar til að hjálpa til við að búa til sjálfbæra samfélag. Þeir verða að hylja núverandi ósjálfstæði okkar um fleiri erfiðar heimildir eins og olíu, jarðgas og úran. Vandræði við slíkar endurnýjanlegar orkugjafa er að þær gætu ekki verið framleiddar á þeim tíma þegar flestir þurfa á meðan hámarksorkuþörf er náð.
Sköpun orku frá slíkum aðilum fer eftir umhverfisskilyrðum. Vindorka er virkjað þegar það er vindasamt og sólarorkuverkefni er háð sólarljósi. Slík áskoranir krefjast geymslu lausn eins og litíum-rafhlöður. Þeir gera kleift að búa til endurnýjanlega orkuframleiðslu þar til það er krafist.
Samkvæmt Ram Ramachander, Chief Digital Officer og Chief Commercial Officer fyrir félagslega nýsköpunarfyrirtækið, í Hitachi Europe, er mikilvægi þess að geymsla rafhlöðu sé tvíþætt:
"Það þjónar tvískiptur tilgangur. Í fyrsta lagi auðveldar það samþættingu tímabundinna endurnýjanlegra orkugjafa, en samtímis opnar hurðin til að búa til tekjur fyrir prosumers. Tvöfalt tilgangur geymslu rafgeyma er að aka fjölmörgum samþykktum íbúðarhúsnæðis umfram 2020. Árið 2025 , við getum búist við íbúðarhúsnæði að vera samþætt og grundvallarþáttur allra verkefna með endurnýjanlega orku. "
Ramachander sér framtíð þar sem "prosumers" (einstaklingur orkuframleiðandi / neytendur) mun setja upp einstaka orkusparnaðarkerfi, sem gerir þeim kleift að ná verulegum sparnaði og leyfa þeim að búa til tekjur með því að selja afgangsstyrk aftur í ristina.
Núverandi ástand geymslu rafhlöðu
Kostnaður við framleiðslu litíumjónar rafhlöðu heldur áfram að lækka.
Elon Musk of Tesla telur að litíum-rafhlaða kostnaður muni lækka að $ 100 / kWh árið 2020, niður frá verði $ 1.000 aðeins eins og undanfarið 2010. Bloomberg verkefnum rafhlaða geymslu kostnaður að falla undir $ 50 árið 2030. Núverandi kostnaður er í $ 200 svið. Þar sem kostnaðurinn lækkar verða aðrar orkugjafar í samkeppni við hefðbundna orkuverkefni.
Aukin eftirspurn eftir geymslu rafhlöðu getur haft áhrif á stefnu stjórnvalda, sem aftur getur leitt til aukinnar framleiðslu og lækkunar á verði. Nokkur ríki hafa samþykkt geymsluboð og reglur, þar á meðal Kaliforníu, Hawaii, Maryland, Massachusetts, Nevada, New Jersey og Oregon. Félagslega er 30% fjárfestingarskattgreiðsla enn tiltækt til fjárfestinga í orkugjaldi, svo lengi sem það tengist endurnýjanlegri orkuframkvæmdum. Kalifornía hefur samþykkt árásargjarnasta forritið hingað til og þarfnast 33 prósent af orku frá endurnýjanlegum aðilum árið 2020 og 50 prósent árið 2030.
Lítið neysla er gert ráð fyrir að fjölga 42 prósentum milli 2017 og 2020, dregið af aukinni rafhlöðuframleiðslu. Gert er ráð fyrir að verðhækkun á næstu misserum verði lækkuð frá 2019 og áfram þar sem litíumframleiðsla eykst.
Framleiðsla rafhlöðu er einnig mjög háður kóbalt og nikkel. Kobalt verð tvöfaldast á árunum 2016 og 2017, þar sem framleiðsla litíumjónar rafhlöðu er 49 prósent af eftirspurn árið 2017. Talið er að það muni vaxa í 61 prósent árið 2022.
Vöxtur rafmagns bíla (EV) framleiðsla er að aka litíum-rafhlaða framleiðslu. Vélar eru nú aðeins u.þ.b. 1 prósent af öllum ökutækjum, en það mun breytast hratt. Samkvæmt McKinsey & Company gæti EV-hluti ljóssvéla ökutækis náð 20 prósentum árið 2030.
Tesla hefur lýst yfir hlutverki sínu til að flýta fyrir alþjóðlegum breytingum á sjálfbærri orku í gegnum "sífellt hagkvæmari rafknúin ökutæki og orkuframleiðslu". Til að styðja við markmið sitt um að framleiða hálfan milljón bíla á árinu 2018, hefur Tesla, í samvinnu við Panasonic, búið til rafmagns rafhlaða framleiðslu álversins í Nevada.
Panasonic, stærsti framleiðandi í heimi litíumrafhlöðu, tilkynnti í mars 2018 að það hefði byrjað að framleiða nýja 400 milljónir dollara í Kína. CATL, eða Contemporary Amperex Technology, keppandi í litíum-rafhlöðuhúsinu, tilkynnti einnig áform um að byggja upp risastór verksmiðju í Kína. Framkvæmd verkefnisins myndi auka getu sína til 50 gígavattar klukkustunda árið 2020, samanborið við 35 GWh rafhlöður framleiddar á Gígafactory Tesla.
Bjart framtíð fyrir rafhlöður geymslu?
Geymsla rafhlöður bjóða upp á hagkvæman lausn til að geyma truflanir orkugjafa sem tengjast endurnýjanlegri orku. Kostnaður lækkar þegar framleiðslu eykst og þeir veita von um framtíð sem er bundin við að hreinsa endurnýjanlega orku.
Hins vegar verða auðlindarþarfir sem hægt er að stjórna. Með framleiðslu EV í þrjátíu sinnum árið 2030 mun litíum eftirspurn aukast verulega. Jörðin hefur umtalsverða litíum áskilur, en fleiri jarðsprengjur verða nauðsynlegar til að koma á netinu fljótt. Annað mikilvægt málm notað í framleiðslu litíumjónar rafhlöðu er kóbalt. Til dæmis inniheldur snjallsíminn yfirleitt 1 gram af litíum og 8 gramm kóbalti. Meira en 40 prósent af samgræddum kóbalti er þegar notað af litíum-rafhlöðumarkaðnum, þó að markaðsvirði EV sé enn mjög lítill. Með hverri rafknúnu ökutæki sem krefst 10 kg af kóbalti, ört vaxandi framleiðslu þýðir að kóbalt kröfur aukast verulega.
Þrátt fyrir slíkar áhyggjur virðist samsetning endurnýjanlegra orkugjafa og geymslu rafhlöðu vera besti kosturinn til að koma í veg fyrir óhreina orkuvinnslu.