چرا ذخیره سازی باتری بسیار مهم است؟
منابع انرژی پاک و پاکیزه برای کمک به ایجاد یک جامعه پایدار مورد نیاز است. آنها باید وابستگی فعلی خود را به منابع مشکوک بیشتر قدرت مانند نفت، گاز طبیعی و اورانیوم جایگزین کنند. مشکل با چنین منابع انرژی تجدید پذیر این است که آنها ممکن است در زمانی که بیشتر مورد نیاز هستند در طول دوره های تقاضای انرژی پائین تولید نشوند.
ایجاد انرژی از این منابع بستگی به شرایط محیطی دارد. انرژی باد هنگامی که باد می شود و انرژی خورشیدی وابسته به نور خورشید است. چنین چالش هایی نیاز به یک راه حل ذخیره سازی مانند باتری های لیتیوم یونی دارند. آنها تولید انرژی تجدیدپذیر را تا زمان لازم ذخیره می کنند.
به گفته رام رامچاندر، رام رامچاندر، مدیر ارشد دیجیتال و مدیر اجرایی تجاری برای کسب و کار نوآوری اجتماعی، در Hitachi اروپا، اهمیت ذخیره سازی باتری دو برابر است:
"این هدف دوگانه ای دارد: اول اینکه، ادغام منابع انرژی تجدید پذیر متناوب را آسان می کند، در حالی که همزمان درها را برای تولید درآمد برای مشتریان باز می کند. هدف دوگانه ذخیره سازی باتری، تصویب ذخیره سازی مسکونی در بازار جهانی است تا سال 2020. تا سال 2025 ، می توان انتظار داشت که ذخیره سازی مسکونی جزء یکپارچه و ضروری از تمامی پروژه های انرژی تجدید پذیر باشد. "
رامچاندر آینده ای را می بیند که در آن "prosumers" (تولید کننده / مصرف کننده انرژی فردی) سیستم های ذخیره انرژی فردی را نصب می کند، به این ترتیب آنها می توانند به صرفه جویی قابل توجهی دست یابند و اجازه می دهند درآمد حاصل از فروش قدرت مازاد به شبکه را ایجاد کنند.
وضعیت فعلی ذخیره باتری
هزینه تولید باتری لیتیوم یونی همچنان کاهش می یابد.
الون Musk از Tesla معتقد است که هزینه های باتری لیتیوم یون تا سال 2020 به 100 دلار در هر کیلو وات می رسد و از قیمت 1،000 دلار فقط تا سال 2010 پایین می آید. هزینه های ذخیره سازی باتری بلومبرگ تا 2030 به پایین تر از 50 دلار می رسد. هزینه کنونی در 200 دلار دامنه . با کاهش هزینه، منابع انرژی جایگزین به طور فزاینده ای رقابت خواهند کرد با پروژه های انرژی معمولی.
افزایش تقاضا برای ذخیره سازی باتری می تواند تحت تاثیر سیاست دولت باشد، که به نوبه خود می تواند به افزایش تولید و کاهش قیمت ها منجر شود. چندین ایالت، قوانین و مقررات نگهداری از جمله کالیفرنیا، هاوایی، مریلند، ماساچوست، نوادا، نیوجرسی و اورگان را تصویب کرده اند. فدرال، 30 درصد اعتبار مالیاتی سرمایه گذاری هنوز هم برای سرمایه گذاری در ذخیره سازی انرژی در دسترس است، تا زمانی که این پروژه با پروژه تولید برق تجدید پذیر همراه است. کالیفرنیا تا به امروز برنامه تهاجمی را اتخاذ کرده است و نیاز به 33 درصد انرژی از منابع تجدیدپذیر تا سال 2020 و 50 درصد در سال 2030 دارد.
انتظار می رود مصرف لیتیوم بین سال های 2017 تا 2020 به 42 درصد افزایش یابد که این امر به دلیل افزایش تولید باتری است. انتظار می رود که افزایش قیمت در کوتاه مدت پس از سال 2019 به دلیل افزایش تولید لیتیوم کاهش یابد.
تولید باتری نیز بسیار وابسته به کبالت و نیکل است. قیمت های کبالت بین سال های 2016 و 2017 دوبرابر شده است، با تولید باتری لیتیوم یون، 49 درصد از تقاضا در سال 2017 را تامین می کند. پیش بینی می شود تا سال 2022 به 61 درصد افزایش یابد.
رشد وسیله نقلیه الکتریکی (EV) باعث تولید لیتیوم یون باتری می شود. EVs در حال حاضر تنها حدود 1 درصد از تمام وسایل نقلیه را تشکیل می دهند، اما این سرعت به سرعت تغییر می کند. طبق گفته McKinsey & Company، بخش EV از بازار خودروهای سبک وزن تا سال 2030 می تواند به 20 درصد برسد.
Tesla ماموریت خود را به عنوان تسریع انتقال جهانی به انرژی پایدار از طریق "وسایل نقلیه الکتریکی و محصولات انرژی به طور فزاینده ارزان قیمت اعلام کرده است." برای حمایت از هدف خود تولید نیم میلیون اتومبیل در سال 2018، Tesla، در همکاری با پاناسونیک، باتری Gigafactory خود را ایجاد کرده است کارخانه تولید در نوادا.
پاناسونیک، بزرگترین تولید کننده باتری های لیتیوم در جهان، در ماه مارس 2018 اعلام کرد تولید خود را در 400 میلیون دستگاه جدید در چین آغاز کرده است. CATL، یا Technology Amperex معاصر، رقیب در فضای باتری لیتیوم یون، قصد خود را برای ساخت یک کارخانه غول پیکر در چین اعلام کرد. تکمیل پروژه ظرفیت آن تا سال 2020 تا 50 گیگاوات ساعت را افزایش خواهد داد در مقایسه با 35 گیگابایت بر ساعت از باتری های تولید شده در Gigafactory تسلا.
آینده روشن برای باتری های ذخیره سازی؟
باتری های باتری ارائه یک راه حل مناسب برای ذخیره انرژی متناوب انرژی همراه با انرژی های تجدید پذیر است. هزینه کاهش می یابد به عنوان افزایش تولید، و آنها امید برای آینده ای است که به انرژی های تجدید پذیر پاک می شود.
با این وجود، محدودیت منابع وجود دارد که باید مدیریت شود. با افزایش تولید EV تا سی سال پیش تا سال 2030، تقاضای لیتیوم به شدت افزایش خواهد یافت. زمین دارای ذخایر لیتیوم قابل توجهی است، اما نیاز به مین های بیشتر برای رسیدن به اینترنت به سرعت خواهد بود. یکی دیگر از فلز مهم مورد استفاده در تولید باتری لیتیوم یون، کبالت است. به عنوان مثال، گوشی هوشمند به طور معمول حاوی 1 گرم لیتیم و 8 گرم کبالت است. بیش از 40 درصد از کبالت معدنی در حال حاضر توسط بازار باتری لیتیوم یون مصرف می شود، حتی اگر بازار EV همچنان بسیار کوچک باشد. با هر وسیله نقلیه الکتریکی که نیاز به 10 کیلوگرم کبالت دارد، تولید سریع تولیدی به این معنی است که نیاز کبالت به طور قابل توجهی افزایش می یابد.
به رغم چنین نگرانی، ترکیبی از منابع انرژی تجدیدپذیر و ذخیره سازی باتری به نظر می رسد بهترین گزینه برای جلوگیری از تولید انرژی کثیف است.