Jednym z kluczy do transformacji systemu produkcji energii elektrycznej jest osiągnięcie coraz ważniejszej roli magazynowania energii elektrycznej. Ale dlaczego?

Zwiększenie efektywności i obniżenie kosztów magazynowania energii elektrycznej może zrewolucjonizować sposób, w jaki wytwarzamy i zużywamy energię w naszym codziennym życiu, ale dlaczego? Jeśli to czytasz, prawdopodobnie dlatego, że natknąłeś się na…jakieś wieściTo ogłoszenie ujawnia, że ​​dany kraj lub firma wzmocniła swoje zdolności magazynowania energii elektrycznej. Magazynowanie energii jest jednym z głównych trendów w sektorze energetycznym ostatnich lat, i nie bez powodu. Wyobraźmy sobie system, który umożliwia magazynowanie całej nadwyżki energii i udostępnia ją rynkowi w razie potrzeby; coś bardzo powszechnego na innych rynkach, ale ze względu na względy technologiczne i kosztowe, rzadko spotykanego w tym sektorze.

Być może pierwszą rzeczą, którą powinniśmy zdefiniować, jest to, czym jest magazynowanie energii elektrycznej i jak ono działa. Z samej swojej natury energia jest siłą w ciągłym ruchu; oznacza to, że jej magazynowanie, różnymi metodami, było nieustanną walką od zarania ludzkości. Od młynów wodnych, które wykorzystywały energię spiętrzonej wody do napędzania maszyn do mielenia ziarna, po zaawansowane tamy, które pozwalają nam napędzać turbiny i wytwarzać energię elektryczną, ludzie dążyli do wykorzystania uwalnianej energii do realizacji naszych celów produkcyjnych. To pragnienie, wraz z odkryciem i wykorzystaniem energii elektrycznej (XIX wiek), stało się obsesją, która trwa do dziś.

Choć początkowo rozumieliśmy, że spalanie niektórych materiałów, takich jak drewno, węgiel czy ropa naftowa, pozwala nam uwalniać energię, którą można przekształcić w energię elektryczną, ułatwiając w ten sposób jej zużycie w zależności od naszych specyficznych potrzeb i umożliwiając jej „fizyczne magazynowanie”, sama złożoność energii elektrycznej nauczyła nas, że ta metoda to nic innego jak obejście problemu. W przeciwieństwie do tego rodzaju energii, wykorzystywanej w pierwszej rewolucji przemysłowej, energia elektryczna przepływa przez zamknięty obieg zaprojektowany w jednym celu: jej zużycie. Jeśli pomyślimy oJak działa energia elektryczna od momentu jej wytworzenia do momentu dotarcia do naszych domów?„Drogi”, którymi płynie woda, charakteryzujące się ogromnym stopniem zaawansowania technologicznego, umożliwiają jej transport i dystrybucję, ale nie pozwalają na jej magazynowanie.

[osadź]https://youtu.be/JPmDv3sbP3k[/osadź]

Oznacza to, że czasami występują szczytowe zapotrzebowania na energię elektryczną, których nie można zaspokoić z powodu niewystarczającej mocy wytwórczej. Często zdarza się również, że nadwyżka mocy wytwórczych jest tracona z powodu niewystarczającego zapotrzebowania w danym momencie. Właśnie dlatego, wraz z rozwojem naszych społeczeństw, a wraz z nimi naszego zużycia energii elektrycznej, zrozumieliśmy, że magazynowanie energii elektrycznej jest absolutnie kluczowe dla osiągnięcia kilku celów, takich jak efektywność energetyczna, walka ze zmianami klimatu i zdecydowane zwiększenie udziału energii odnawialnej.

Magazynowanie energii elektrycznej: „akumulator” dla zrównoważonego rozwoju

Wyobraź sobie zbocze wzgórza pokryte turbinami wiatrowymi pracującymi na pełnych obrotach lub pole o powierzchni kilku hektarów wyposażone w panele fotowoltaiczne. W naszej zbiorowej wyobraźni może się to wydawać idealnym rozwiązaniem problemu zanieczyszczenia środowiska spowodowanego ciągłą eksploatacją i spalaniem paliw kopalnych w celu produkcji energii elektrycznej. Choć do pewnego stopnia może to być prawdą, nie do końca jest to trafne. Jak wyjaśniliśmy wcześniej, energii elektrycznej nie da się „udomowić” w ten sam sposób. Energia odnawialna jest zależna od warunków klimatycznych, które pozwalają nam ją wytwarzać na nasze potrzeby (wiatr, promieniowanie słoneczne itp.), a warunki te nie zawsze pokrywają się z zapotrzebowaniem odbiorców końcowych, co powoduje okresy niskiej produkcji lub niskiego zapotrzebowania.

Z drugiej strony istnieją technologie wytwarzania energii elektrycznej, takie jak energia jądrowa, których produkcja nie jest zależna, lecz absolutnie ciągła. Ze względów technicznych i ekonomicznych elektrownia jądrowa nie może być włączana ani wyłączana zgodnie z naszymi potrzebami; zamiast tego wymaga stałego i kontrolowanego uwalniania energii. Doprowadziło to do tego, że elektrownie jądrowe pełnią funkcję „akumulatora” dla niektórych systemów elektrycznych w naszym regionie, jak ma to miejsce we Francji. Jednak oprócz potencjalnych implikacji etycznych, pojawia się również wspomniany wcześniej problem: czasami znaczna część wytworzonej energii nie jest wykorzystywana, ponieważ nie ma na nią popytu na rynku.

Wszystkie te sytuacje postawiły nasze społeczeństwa przed poważnym, ale jednocześnie obiecującym wyzwaniem: magazynowaniem energii elektrycznej. To rozwiązanie mogłoby znacząco zmniejszyć skutki klimatyczne marnotrawstwa energii elektrycznej, przyczyniając się do zwiększenia wydajności i elastyczności sieci dla użytkownika końcowego.

Wdrożenie systemów magazynowania energii elektrycznej pozwoliłoby na maksymalny rozwój energii odnawialnej, umożliwiając nam magazynowanie nadwyżek energii do wykorzystania w dniach, gdy warunki pogodowe uniemożliwiają stabilną produkcję energii. Co więcej, wyeliminowałoby to rolę paliw kopalnych jako „rezerwy energii” na okresy szczytowego zapotrzebowania, kiedy elektrownie cieplne działają jak „akumulatory” dla naszej sieci elektroenergetycznej; coś zupełnie innego niż…społeczeństwo w całkowitym dążeniu do zrównoważonego rozwoju i zielonej energiiZ drugiej strony warto podkreślić ogromny potencjał, jaki miałoby to przynieść demokratyzacji pojazdów elektrycznych, które znalazłyby w magazynowaniu energii elektrycznej kluczowego sojusznika, zapewniającego stabilne dostawy energii na potrzeby swojej normalnej eksploatacji.

Ale co stoi na przeszkodzie rozbudowie magazynowania energii elektrycznej?

Jeśli istnieje jedno słowo, które stale powtarza się w naszych społeczeństwach, to jest to „rynek”. I choć innowacyjne technologie mogą istnieć lub istniały, jeśli nie są konkurencyjne, nie mogą stać się prawdziwym motorem transformacji; a magazynowanie energii elektrycznej nie jest tu wyjątkiem. Wynika to z wysokich kosztów materiałów i produkcji kluczowego składnika tej rewolucji technologicznej: litu. Materiał ten, którego właściwości sprawiają, że jest w centrum uwagi sektora energetycznego, jest również drogi, co do tej pory uniemożliwiało jego pełne wdrożenie.

Ale ta sytuacja nie jest trwała. Badania takie jak te opublikowane przezBloombergNEF (BNEF)Raport szacuje, że koszty akumulatorów spadną nawet o połowę do 2030 roku, co bezpośrednio wpłynie zarówno na magazynowanie energii elektrycznej, jak i na rozwój pojazdów elektrycznych. Dzięki większej konkurencyjności i niższym kosztom, demokratyzacja tej technologii daje realną nadzieję. Teraz pozostaje pytanie, jak daleko sięgnie ta rewolucja. Czas pokaże, czy przyniesie ona sukces.