Magazyny energii – intensywny rozwój w 2025
Według szacunków Międzynarodowej Agencji Energetycznej (MAE) magazynowanie energii na skalę sieciową jest obecnie najszybciej rozwijającą się ze wszystkich technologii energetycznych. W 2025 r. na całym świecie zostanie dodanych około 80 gigawatów (GW) nowych magazynów energii w sieciach energetycznych, co stanowi ośmiokrotny wzrost w porównaniu z 2021 r. Technologie magazynowania energii oraz rozwój sieci magazynów energii rośnie dzięki czterem czynnikom. Pierwszym z nich jest globalny wzrost wykorzystania energii słonecznej i wiatrowej, które z natury są niestabilne. Nie miało to znaczenia, gdy w sieci zużywane były tylko niewielkie ilości, ale teraz mogą one stanowić połowę lub więcej mocy wytwórczych na niektórych rynkach, co przyprawia operatorów sieci o ból głowy w pochmurne i bezwietrzne dni. Duże akumulatory energii podłączone do sieci, magazynują energię, gdy jest jej pod dostatkiem i uwalniają ją, gdy jest potrzebna – idealnie rozwiązują ten problem. MAE przewiduje, że w 2025 r. połączenie wytwarzania energii słonecznej i fotowoltaicznej oraz magazynowania energii w akumulatorach będzie tańsze niż koszt energii węglowej w Chinach i nowych elektrowni gazowych w Ameryce.
Drugim czynnikiem zwiększającym ilość powstających magazynów energii jest chińska nadwyżka mocy produkcyjnych w produkcji akumulatorów, która doprowadziła do dużego spadku cen akumulatorów litowo-jonowych, takich jak stosowane w laptopach, smartfonach, a ostatnio także w pojazdach elektrycznych (EV). Od 1991 r. cena spadła o 97%, a w 2025 r. ceny akumulatorów sieciowych zrównają się z historycznie znacznie niższymi cenami akumulatorów do pojazdów elektrycznych (wykres powyżej). Wraz ze spowolnieniem wzrostu sprzedaży pojazdów EV i wzrostem nadmiaru akumulatorów litowo-jonowych, producenci akumulatorów w Azji zostali zmuszeni do znalezienia nowych nabywców. Po raz pierwszy rynek akumulatorów sieciowych w Chinach przewyższa obecnie rynek elektroniki użytkowej i będzie dalej rósł dzięki mandatom politycznym wymagającym wdrożenia magazynowania energii na skalę sieciową w farmach wiatrowych i słonecznych.
Trzecim bodźcem do ułatwiającym rozwój technologii magazynowania energii jest pochłaniający energię wzrost napędzany rozwojem sztucznej inteligencji. Bank Goldman Sachs szacuje, że globalne zapotrzebowanie na energię w centrach danych wzrośnie z 240 terawatogodzin (TWh) w 2020 r. do 600 (TWh) w 2025 r. Jednak giganci technologiczni głośno zaangażowali się w realizację celów przyjaznych dla klimatu, takich jak zerowa emisja netto, co oznacza, że nie mogą zwrócić się w stronę elektrowni węglowych i gazowych. Potrzebują ogromnych ilości energii odnawialnej również w magazynach energii aby zapewnić zasilanie przez całą dobę.
Czwartą i najbardziej intrygującą z działających sił jest szybkie pojawienie się innowacyjnych alternatyw magazynowania energii, które wykraczają poza konwencjonalne akumulatory litowe. Akumulatory sodowo-jonowe są obiecującą alternatywą, ponieważ są tańsze i mniej łatwopalne. Jest to szczególnie atrakcyjne dla operatorów centrów danych, którzy unikając litu, mogą uzyskać tańsze ubezpieczenie. Bloomberg, firma badawcza, spodziewa się, że producenci baterii sodowych, na czele z chińską firmą HiNa, rozpoczną produkcję magazynów energii na dużą skalę właśnie w 2025 roku. Form Energy, amerykański start-up, zebrał 1,2 miliarda dolarów na opracowanie taniego akumulatora opartego na mieszance żelazowo-powietrznej. Rozpocznie działalność w 2025 roku w Kalifornii i Minnesocie.
Inne systemy magazynowania energii wykorzystują grawitację. Szwajcarska firma Energy Vault opracowała hybrydowy system składający się z pompowanych baterii wodnych i litowych, który planuje przetestować w 2025 roku w 500-metrowym szybie kopalnianym na Sardynii. Firma zawarła umowę z firmą architektoniczną stojącą za strzelistym Burdż Chalifa, w sprawie osadzenia swojego grawitacyjnego systemu magazynowania w przyszłych drapaczach chmur w celu zmniejszenia ich śladu węglowego.
Sprężony gaz to kolejne obiecujące podejście. Włoska kopuła energetyczna magazynuje dwutlenek węgla pod ciśnieniem w charakterystycznych białych kopułach. Gdy potrzebna jest energia, gaz jest rozprężany i przepuszczany przez turbinę. Firma posiada zakład we Włoszech i planuje rozpocząć jego budowę w Ameryce w 2025 roku. Z kolei system opracowany przez kanadyjską firmę Hydrostor wykorzystuje powietrze jako płyn roboczy. Firma rozpocznie budowę dużego zakładu w Australii w 2025 roku, a jeszcze większy planowany jest w Kalifornii.
Podsumowując, rewolucja w magazynowaniu energii jest w toku. Na razie królować będą baterie litowe, ale wiele alternatyw podąża za nimi, obiecując czystsze i bardziej niezawodne technologie magazynowania w przyszłości.