Obnovljivo: Balansiranje pomoću baterija

Kada sunce ili vjetar ne zadovoljavaju potrebe tržišta za energijom, moramo tražiti druge izvore. Danas su ponuda i potražnja na energetskom tržištu uglavnom uravnotežene tradicionalnim izvorima energije kao što su plin, ugljen, energija vode ili nuklearna energija. Ako želimo da udio obnovljive energije dosegne 70 posto do 2040., kao što Statkraft očekuje, moramo pronaći rješenja koja pružaju potrebnu fleksibilnost bez korištenja fosilnih izvora energije. Primamljivo je pogledati baterije kao opciju, ali je li to realna opcija?

Revolucija baterije

Elektrifikacija je jedan od megatrendova našega vremena. Električni automobili postaju sve češći, a prvi električni zrakoplov već je poletio. Autobusi, kamioni i druga komunalna vozila također će s vremenom postati električna.

Važna pokretačka snaga za ovakav razvoj bit će skladištenje energije u baterijama. Litij-ionske baterije trenutačno su najpopularnija opcija te su sve jeftinije i sve učinkovitije. Bi li korištenje takvih baterija također za skladištenje viška energije sunca i vjetra bila dobra ideja?

„Litij-ionske baterije prije svega su dobro rješenje za kratkoročno balansiranje u mreži, od nekoliko sekundi do jednog sata“, kaže Matthias Holzenkamp, voditelj komercijalnog upravljanja imovinom u njemačkom Statkratu.

„Baterije mogu isporučiti velike količine energije u kratkom razdoblju i stoga su vrlo učinkovite u suočavanju s kratkotrajnim fluktuacijama u opskrbi električnom energijom. Baterije također mogu biti relevantne za balansiranje tijekom dana, ali tada se često natječu s drugim, jeftinijim tehnologijama.

Nije za dugotrajno skladištenje

Kad je riječ o skladištenju energije tjednima ili mjesecima, Holzenkamp vjeruje da današnja baterijska tehnologija nije prikladna.

„Primjerice, ako skladištite energiju da nadoknadite tjedan dana bez sunca, potrebna vam je ogromna baterija, a to ne bi bilo isplativo jer se baterija rijetko koristi”, kaže. „Baterije su vrlo skupe i stoga im je potrebno mnogo radnih sati da bi bile isplative.”

Holzenkamp ima nedavno iskustvo iz Statkraftova sveobuhvatnog projekta skladištenja energije u baterijama u protočnoj elektrani u Dörverdenu (Donja Saska, Njemačka). Ondje su 2016. ugrađene tri velike litij-ionske baterije ukupnog kapaciteta tri megavata, što je ekvivalent 60 tisuća baterija pametnih telefona.

„Svrha nije bilo pohranjivanje energije iz obližnje hidroelektrane, već omogućavanje frekvencijske podrške operatorima mreže. Baterije su smještene ovdje jer imamo prostor, stručnost i pristup mreži“, kaže Holzenkamp.

„Baterije rade jako dobro, imaju vrlo velik kapacitet i gotovo da nema razgradnje. Tehnički, sustav radi bolje od očekivanja”.

Važna fleksibilnost

Ipak, Holzenkamp ne vjeruje da će u bliskoj budućnosti biti potrebe za dodatnim baterijskim kapacitetima u Europi. Njemačka energetska mreža dobro je razvijena i već pruža visoku razinu fleksibilnosti. To znači da će korisnici uvijek dobivati struju od drugdje u slučaju neadekvatne lokalne energije sunca ili vjetra.

„U zemljama s mnogo sunca, poput Indije, baterije mogu biti dobro rješenje. Ondje im je potrebna kratkoročna i srednjoročna fleksibilnost za skladištenje energije za korištenje navečer i tijekom noći. Europsko tržište prvenstveno treba dugoročnu fleksibilnost tijekom dana i tjedana, a za to baterije imaju ograničenu vrijednost”, kaže Holzenkamp.

„Nema svatko sreće kao Norveška, sa svojim velikim zelenim baterijama u obliku visokofleksibilne hidroenergije. U velikim dijelovima Europe dugo ćemo ovisiti o prirodnom plinu kako bismo osigurali dovoljnu fleksibilnost. Kombinirajući to s proizvodnjom vodika i metana iz solarne energije i energije vjetra – što se naziva rješenjem pretvaranja energije u plin – omogućit će se stvaranje energije koja je gotovo posve bez CO2.

Buduća lokalna rješenja

Iako baterijska tehnologija možda nije prikladna za dugoročnu pohranu viška energije iz solarne energije i energije vjetra, poboljšana baterijska tehnologija vjerojatno će biti od velike važnosti za lokalna, mala rješenja.

„U Njemačkoj, ali i u sve više i više zemalja u Europi, vidimo ljude koji instaliraju solarne ćelije na krovove svojih kuća te dodaju baterije u vlastiti sustav napajanja energijom. Tada mogu uštedjeti energiju za možda jedan cijeli dan potrošnje, što znači da ne moraju jeftino prodavati višak električne energije natrag elektroenergetskoj mreži. Ovo također privatnim kućanstvima daje zaštitu od kratkotrajnih nestanaka struje. Mnogim korisnicima također se sviđa ideja neovisnosti o velikim energetskim kompanijama“, kaže Holzenkamp.

On također vjeruje da neke tvrtke mogu iskoristiti baterije za smanjenje troškova energije. One mogu kupovati električnu energiju po nižim cijenama − noću − te je pohranjivati za kasniju upotrebu. Također mogu smanjiti vršnu potrošnju i naknade za mrežu.

„Ovo kupcima pruža i sigurnost i predvidljivost, pa može biti razumno rješenje“, kaže Holzenkamp.

Puno je naučio

Holzenkamp vjeruje da je iskustvo stečeno iz projekta baterija u Dörverdenu važno za Statkraft, iako možda još nije komercijalno zanimljivo.

„Naučili smo mnogo o baterijskim tehnologijama, ograničenjima i mogućnostima, prednostima i nedostacima. Također smo naučili da je korištenje takvih baterija ograničeno i da mnogo ovisi o lokalnom tržištu“, kaže Holzenkamp.

„Unatoč tome, provodi se mnogo istraživanja i razvoja tehnologije baterija, što će poboljšati gustoću energije, pohranu, životni vijek i učinkovitost. Budućnost će nam dati poboljšanja i iznenađenja, stoga moramo biti spremni!“