Dlouhá cesta za levnějšími bateriemi

Novinky, zajímavosti, věda a technika v oblasti solární energie.
Uživatelský avatar
karelkilian
Příspěvky: 155
Registrován: úte pro 11, 2018 1:22 pm

Dlouhá cesta za levnějšími bateriemi

Příspěvek od karelkilian »

Dobrý den,

máme tu pátek, což, jak už jistě víte, znamená další článek k zamyšlení a diskuzi. Dnes se podíváme na téma, které snad v budoucnu vyřeší jeden z nedostatku obnovitelné elektřiny - její ukládání do baterií.

Přeji hezký den.
Karel Kilián

Dlouhá cesta za levnějšími bateriemi

Spolu s výrobou obnovitelné energie je nutné řešit také možnosti jejího ukládání. To je nejčastěji realizováno akumulátory, jejichž největší nevýhodou je relativně vysoká cena. Situace se ale postupně mění k lepšímu a server Ars Technica se podíval na dosavadní cestu za levnějšími bateriemi.

Začněme čísly: v roce 2010 stála lithium-iontová baterie s kapacitou 1 kWh, na kterou elektromobil ujede 5 až 6 kilometrů, více než tisíc dolarů (cca 19 000 korun). Podle údajů BloombergNEF klesla její cena během deseti let na 156 dolarů (cca 3600 korun).

To je obrovský pokles a odborníci předpokládají, že tento trend bude pokračovat i v následujícím desetiletí. Ceny mají klesnout pod hladinu sta dolarů za kilowatthodinu, což otevře dveře pro budování velkokapacitních bateriových úložišť elektrické energie.

Koloběh snižování cen

Klesající cena baterií je výsledkem koloběhu, během kterého levnější baterie nasycují trh, jež reaguje zvyšováním poptávky. Tento trend je velice důležitý, protože levné baterie budou nezbytné pro přechod ze zdrojů generujících uhlík (uhlí, benzín) na obnovitelné zdroje (slunce, voda, vítr).

V současnosti lze sledovat rostoucí zájem o elektromobily, které mají ambice nahradit auta se spalovacími motory. Automobily s elektrickým pohonem jsou však ve srovnání s konvenčními vozy citelně dražší a jedním z důvodů jsou právě vysoké ceny akumulátorů. Pokud jejich cena klesne pod sto dolarů za kilowatthodinu, mohou být elektrická auta levnější než ekvivalentní benzínová vozidla. Dalším lákadlem pro zákazníky budou nižší provozní náklady - levnější nabíjení a méně náročný servis.

Baterie jsou také klíčovou technologií pro dekarbonizaci výroby elektrické energie. Během posledního desetiletí jsme zaznamenali rozmach elektráren, využívajících slunce a vítr. Tyto zdroje, které negenerují uhlík, však mají jednu velkou nevýhodu: energii vyrábějí jen po určitou dobu. Odběratelé však potřebují elektřinu neustále, bez ohledu na počasí, denní dobu či roční období.

Řešením této nerovnováhy jsou baterie, do kterých lze ukládat energii pro pozdější využití v době, kdy jí elektrárna nemůže vyrábět v objemu pokrývajícím poptávku. I v tomto případě je největší brzdou cena baterií, kvůli které se zatím využívají jen k vykrytí krátkodobých výkyvů. Nedostatečná kapacita tak omezuje množství solární a větrné energie v elektrické síti.

Příznivější ceny věští světlou budoucnost

Za posledních deset let klesla cena baterií na šestinu a lze předpokládat, že tento trend bude nadále pokračovat, byť patrně v menší míře. Jak jsme se ale dostali do tohoto bodu, kdy se blížíme magické hranici 100 dolarů za 1 kWh?

Jedním z tahounů je americká automobilka Tesla, která pomohla popularizovat koncept elektrických aut s dlouhým dojezdem. Firma si uvědomila potenciální rozměr trhu s bateriemi a stala se předním hráčem na trhu ukládání energie.

Jaké jsou skutečné náklady na výrobu baterií? Zjistit přesné údaje je poměrně komplikované, protože na trhu operuje celá řada velkých firem, realizujících neveřejné obchody s často zásadními množstevními slevami. Analytická a poradenská firma BloombergNEF tak musela využít své kontakty ve všech článcích výrobního řetězce.

„Komunikujeme s koncovými uživateli, výrobci a dalšími lidmi z oboru. Získáváme data od většiny velkých výrobců automobilů, kteří jsou aktivní v segmentu elektrických vozidel, a s většinou výrobců baterií v Číně, Evropě, USA a Jižní Koreji.“ vysvětluje hlavní autor průzkumu James Frith.

Tesla jako milník

Vraťme se na chvilku zpět do roku 2003, kdy Elon Musk založil společnost Tesla. V té době vzkvétal trh s notebooky a mobilními telefony, ve kterých se postupně začaly prosazovat lithium-iontové baterie. Různé firmy v té době vynakládaly miliony dolarů na výzkum a vývoj levnějších a výkonnějších baterií.

Technický ředitel Tesly JD Straubel si uvědomil, že tyto baterie jsou dobré a brzy budou dostatečně levné na to, aby jich bylo možné použít několik tisíc k pohonu elektrického auta. Svůj nápad přednesl Elonu Muskovi, který na základě této koncepce poskytl potřebné finance.

O deset let později postavily společnosti Tesla a Panasonic v Nevadě obrovskou továrnu na baterie nazvanou Gigafactory, schopnou každoročně vyrábět 50 GWh baterií. Díky této investici se Tesla stala jedním z největších světových výrobců lithium-iontových akumulátorů.

V úplných počátcích byly baterie tak drahé, že jejich instalace do automobilů nedávala po ekonomické stránce valný smysl - vozy by byly příliš drahé a nikdo by je nekupoval. Postupem času ale jejich cena klesala, takže si Tesla po Modelu S mohla dovolit začít nabízet Model 3, jehož cenovka začíná pod 40 tisíci dolary (cca 940 tisíc korun).

Ukládání zelené energie

V roce 2017 dokončila Tesla instalaci velkého bateriového systému na větrné farmě Hornsdale v jižní Austrálii. Jeho kapacita je 129 MWh a vlastník elektrárny, francouzská společnost pro obnovitelné zdroje energie Neoen, považuje dosavadní výsledky za takový úspěch, že plánuje rozšíření kapacity o dalších padesát procent.

Baterie je navržena tak, aby dodávala energii výkonem až 100 MW. Se skladovací kapacitou 129 MWh to znamená, že může dodávat elektřinu o něco déle než hodinu. Aby byla zajištěna nepřetržitá dodávka, jsou součástí řešení také plynové generátory.

Ukládání energie do baterií umožnilo elektrárně získat větší nezávislost. Dle provozovatele ušetřil tento systém zákazníkům v regionu desítky milionů dolarů a současně snížil náchylnost sítě k výpadkům.

Úspora peněz je pro jistě příjemná, ale přínosy pro životní prostředí ještě nemusí být příliš významné. Zásadnější ekologický dopad má nastat v další fázi, kdy bude mít elektrická síť dostatek baterií pro uložení významné části denní energetické potřeby.

Zelenější budoucnost

Pokud budou mít větrné a sluneční elektrárny k dispozici dostatečnou kapacitu baterií, budou schopné dodávat elektřinu i v okamžicích, kdy ji nevyrábějí - například za bezvětří či v noci. S ještě vyšší kapacitou by pak mohly překonávat i celá roční období, během kterých panují nepříznivé podmínky.

Pro tyto účely však patrně nebudou vhodné stávající baterie, které pomáhají vyrovnávat krátkodobé výkyvy. Odborníci pracují na několika nových technologiích, které by mohly být pro tento druh úložiště vhodnější. Jako nejnadějnější se aktuálně jeví takzvané průtokové baterie.

Každopádně technologie baterií bude muset konkurovat alternativním způsobům skladování energie. Některé z nich, jako je přečerpávání vody, stlačený vzduch či akumulace tepla, se již v omezené míře používají v praxi.

Baterie v Hornsdale jsou sice v současnosti největší na světě, ale jejich kapacita je ve srovnání například s americkou poptávkou po elektřině malá. USA spotřebují každý den zhruba 10 terawatthodin - více než 70 000× více než je kapacita elektrárny v Hornsdale.

S pokračujícím poklesem nákladů a rozšiřováním obnovitelných zdrojů energie poptávka po instalacích baterií v následujících letech poroste. Ve své čtvrtletní zprávě Tesla uvedla, že má hned několik objednávek na vybudování bateriových systémů po celém světě, které budou ještě větší než ten v Hornsdale.

Jak vidíte budoucnost ukládání elektrické energie?

Zdroje: arstechnica.com.
Novo
Příspěvky: 20
Registrován: stř úno 19, 2020 9:32 am
Bydliště: Plzeň

Re: Dlouhá cesta za levnějšími bateriemi

Příspěvek od Novo »

Díky, za dobrý článek!
Uživatelský avatar
dracekvo
Příspěvky: 1938
Registrován: čtv zář 13, 2012 4:35 pm

Re: Dlouhá cesta za levnějšími bateriemi

Příspěvek od dracekvo »

Jak to vidím já. V podmínkách ČR je možné akumulovat elektriku jen po určitou část roku. A akumulace může být od několika hodin po několik dní špatného počasí.
Ale rozhodně nikdy nebudeme schopni si zajistit 100% soběstačnost a vždy bude ve hře jádro, plyn a další.
Hlavně v době kdy je slunce málo, tak domácnostem stoupá spotřeba. Řada z nich elektrikou topí.
brin
Příspěvky: 930
Registrován: sob úno 18, 2012 3:59 pm

Re: Dlouhá cesta za levnějšími bateriemi

Příspěvek od brin »

CATL nyní dodává lifepo se 170 Wh/kg za ceny 70 dolarů kWh! Podle mě se máme příští rok hodně na co těšit.
rasto1
Příspěvky: 895
Registrován: pon lis 11, 2019 2:48 pm

Re: Dlouhá cesta za levnějšími bateriemi

Příspěvek od rasto1 »

brin píše:
CATL nyní dodává lifepo se 170 Wh/kg za ceny 70 dolarů kWh! Podle mě se máme příští rok hodně na co těšit.
Ja uz sa z nich tesim teraz :-) ale zapojim ich asi az na konci roka pre nedostatok casu.
7425Wp-J 27ks, 4125Wp-Z 15ks - SUN275-60P; 3525Wp-J plot 15ks TSM-235PC05; Li-ion 30kWh CATL; 3x5048MK do 1f.
Uživatelský avatar
zajo
Příspěvky: 146
Registrován: úte kvě 30, 2017 9:29 am

Re: Dlouhá cesta za levnějšími bateriemi

Příspěvek od zajo »

brin píše:
CATL nyní dodává lifepo se 170 Wh/kg za ceny 70 dolarů kWh! Podle mě se máme příští rok hodně na co těšit.
Bojím se, aby nebyly za tu cenu pouze pro Teslu. https://fdrive.cz/clanky/bezkobaltove-b ... livum-5372
Panely: 4,665kWp (9poly*275 Wp Winaico)-jih; (6mono*365Wp Sunergy)-východ; Měnič: GoodWe GW3648D-ES; Baterky: LiFePO4 24,0kW 500Ah (10*PylonTech US2000B - 2,4kWh)
mopadzi
Příspěvky: 1055
Registrován: úte led 24, 2012 8:55 am
Lokalita: Okolí Uherského Brodu
Chci prodávat energii: NE
Chci/Mám dotaci: NE

Re: Dlouhá cesta za levnějšími bateriemi

Příspěvek od mopadzi »

rasto1 píše:
brin píše:
CATL nyní dodává lifepo se 170 Wh/kg za ceny 70 dolarů kWh! Podle mě se máme příští rok hodně na co těšit.
Ja uz sa z nich tesim teraz :-) ale zapojim ich asi az na konci roka pre nedostatok casu.
kde se dají koupit?
kdo si hraje nezlobí
9xRenesola 240Wp+9x Benq 265Wp, 6xTrina 410Wp, 14x Leapton 450Wp, 2xStuder VT65 1xVT 80, 2x XTM4000-48, 40kW Lifepo4..vše ve výstavbě, hotovo 99%. BMW i3 BEV
rasto1
Příspěvky: 895
Registrován: pon lis 11, 2019 2:48 pm

Re: Dlouhá cesta za levnějšími bateriemi

Příspěvek od rasto1 »

mopadzi píše:
rasto1 píše:
brin píše:
CATL nyní dodává lifepo se 170 Wh/kg za ceny 70 dolarů kWh! Podle mě se máme příští rok hodně na co těšit.
Ja uz sa z nich tesim teraz :-) ale zapojim ich asi az na konci roka pre nedostatok casu.
kde se dají koupit?
bohuzial zatial oficialne asi len v cine, ja som mal stastie a kupil "za rohom".
7425Wp-J 27ks, 4125Wp-Z 15ks - SUN275-60P; 3525Wp-J plot 15ks TSM-235PC05; Li-ion 30kWh CATL; 3x5048MK do 1f.
mopadzi
Příspěvky: 1055
Registrován: úte led 24, 2012 8:55 am
Lokalita: Okolí Uherského Brodu
Chci prodávat energii: NE
Chci/Mám dotaci: NE

Re: Dlouhá cesta za levnějšími bateriemi

Příspěvek od mopadzi »

celkem by mě zajímal oficialní prodejce, neboť na alibabě je to asi samé fake
kdo si hraje nezlobí
9xRenesola 240Wp+9x Benq 265Wp, 6xTrina 410Wp, 14x Leapton 450Wp, 2xStuder VT65 1xVT 80, 2x XTM4000-48, 40kW Lifepo4..vše ve výstavbě, hotovo 99%. BMW i3 BEV

  • Podobná témata
    Odpovědi
    Zobrazení
    Poslední příspěvek