لماذا تخزين البطاريات مهم جدا؟
هناك حاجة إلى مصادر طاقة نظيفة ومتجددة للمساعدة في إنشاء مجتمع مستدام. يجب أن يحل محل اعتمادنا الحالي على مصادر الطاقة الأكثر إشكالية مثل النفط والغاز الطبيعي واليورانيوم. المشكلة في مصادر الطاقة المتجددة هذه هي أنه قد لا يتم إنتاجها في الوقت الذي تكون فيه حاجة ماسة - خلال فترات ذروة الطلب على الطاقة.
يعتمد توليد الطاقة من هذه المصادر على الظروف البيئية. يتم تسخير طاقة الرياح عندما تكون الرياح ، ويعتمد توليد الطاقة الشمسية على ضوء الشمس. تتطلب مثل هذه التحديات حل تخزين مثل بطاريات الليثيوم. أنها تمكن تخزين الطاقة المتجددة ليتم تخزينها حتى المطلوبة.
وفقًا لرام رامشاندير ، كبير المسؤولين الرقميين والمسؤول التجاري الأول في شركة الابتكار الاجتماعي ، في شركة هيتاشي أوروبا ، فإن أهمية تخزين البطارية ذات شقين:
"إنها تخدم غرضًا مزدوجًا. أولاً ، تسهل عملية دمج مصادر الطاقة المتجددة المتقطعة ، مع فتح الباب في الوقت نفسه لتوليد الدخل للمستهلكين. والغرض المزدوج من تخزين البطارية هو دفع السوق الشامل للتخزين السكني بعد عام 2020. بحلول عام 2025 ، يمكننا أن نتوقع أن يكون التخزين السكني مكونًا أساسيًا ومتكاملاً لجميع مشاريع الطاقة المتجددة ".
يرى Ramachander مستقبلاً حيث سيقوم "المستفيدون" (منتج / مستهلكين للطاقة فرديًا) بتركيب أنظمة تخزين الطاقة الفردية ، مما يسمح لهم بتحقيق وفورات كبيرة ، والسماح لهم بتوليد عوائد من خلال بيع الطاقة الفائضة إلى الشبكة.
الحالة الحالية لتخزين البطارية
تستمر تكلفة إنتاج بطارية ليثيوم أيون في الانخفاض.
يعتقد Elon Musk من Tesla أن تكاليف بطارية ليثيوم أيون ستنخفض إلى 100 دولار / كيلو واط في الساعة بحلول عام 2020 ، بانخفاض عن سعر 1000 دولار فقط في الآونة الأخيرة حتى عام 2010. تتكلف تكاليف تخزين البطارية في Bloomberg بأقل من 50 دولارًا بحلول عام 2030. التكلفة الحالية تبلغ 200 دولار نطاق . ومع انخفاض التكلفة ، ستصبح مصادر الطاقة البديلة تنافسية بشكل متزايد مع مشاريع الطاقة التقليدية.
يمكن أن يتأثر الطلب المتزايد على تخزين البطارية بسياسة الحكومة ، والتي بدورها يمكن أن تؤدي إلى زيادة الإنتاج وانخفاض الأسعار. وقد اعتمدت عدة ولايات ولوائح التخزين ، بما في ذلك كاليفورنيا وهاواي وماريلاند وماساتشوستس ونيفادا ونيوجيرزي وأوريغون. اتحاديًا ، لا يزال الائتمان الضريبي للاستثمار بنسبة 30 بالمائة متاحًا للاستثمار في تخزين الطاقة ، طالما أنه مرتبط بمشروع توليد الطاقة المتجددة. لقد تبنت كاليفورنيا البرنامج الأكثر عدوانية حتى الآن ، حيث تطلبت 33 بالمائة من الطاقة من المصادر المتجددة بحلول عام 2020 ، و 50 بالمائة بحلول عام 2030.
من المتوقع أن يزيد استهلاك الليثيوم 42 في المائة بين عامي 2017 و 2020 ، مدفوعًا بزيادة إنتاج البطاريات. من المتوقع أن يتبع الزيادات في الأسعار على المدى القريب انخفاضا من عام 2019 فصاعدا مع زيادة إنتاج الليثيوم.
إنتاج البطاريات يعتمد بشكل كبير على الكوبالت والنيكل. تضاعفت أسعار الكوبالت بين عامي 2016 و 2017 ، حيث أدى إنتاج بطارية ليثيوم أيون إلى تغذية 49 بالمائة من الطلب في عام 2017. ومن المتوقع أن ينمو إلى 61 بالمائة بحلول عام 2022.
إن نمو إنتاج السيارة الكهربائية (EV) يقود إنتاج بطارية ليثيوم أيون. لا تشكل المركبات EV في الوقت الحالي سوى 1 في المئة من جميع المركبات ، ولكن هذا سيتغير بسرعة. ووفقًا لشركة McKinsey & Company ، فإن شريحة السيارات الصغيرة في سوق المركبات الخفيفة يمكن أن تصل إلى 20 بالمائة بحلول عام 2030.
وقد أعلنت تسلا مهمتها كتعجيل التحول العالمي إلى الطاقة المستدامة من خلال "السيارات الكهربائية ومنتجات الطاقة بأسعار معقولة". ولدعم هدفها المتمثل في إنتاج نصف مليون سيارة سنويًا بحلول عام 2018 ، أنشأت تسلا ، بالتعاون مع شركة باناسونيك ، بطاريتها Gigafactory مصنع إنتاج في نيفادا.
أعلنت شركة "باناسونيك" ، أكبر منتج في العالم لبطاريات الليثيوم ، في مارس 2018 أنها بدأت الإنتاج في مصنع جديد بقيمة 400 مليون دولار في الصين. كما أعلنت شركة CATL ، أو شركة Amperex Technology المعاصرة ، وهي منافس في مجال بطارية ليثيوم أيون ، عن نيتها في بناء مصنع ضخم في الصين. ومن شأن استكمال المشروع تعزيز قدرته على 50 جيجاوات / ساعة بحلول عام 2020 ، مقابل 35 جيجاواط ساعة من البطاريات المنتجة في Gigafactory من تسلا.
مستقبل مشرق لبطاريات التخزين؟
توفر بطاريات التخزين حلاً ناجحًا لتخزين إمدادات الطاقة المتقطعة المرتبطة بالطاقة المتجددة. تنخفض التكلفة مع زيادة الإنتاج ، وهي توفر الأمل في المستقبل المرتبط بتنظيف الطاقة المتجددة.
ومع ذلك ، ستكون هناك قيود على الموارد يتعين إدارتها. مع زيادة إنتاج EV بمقدار ثلاثين ضعفًا بحلول عام 2030 ، سيزداد الطلب على الليثيوم بشكل كبير. تحتوي الأرض على احتياطيات كبيرة من الليثيوم ، ولكن سيتطلب الأمر المزيد من الألغام للوصول إلى الإنترنت بسرعة. معدن آخر مهم يستخدم في إنتاج بطارية ليثيوم أيون هو الكوبالت. على سبيل المثال ، يحتوي الهاتف الذكي عادة على 1 غرام من الليثيوم و 8 غرامات من الكوبالت. يتم استهلاك أكثر من 40 في المائة من الكوبالت الملغومة بالفعل في سوق بطاريات الليثيوم أيون ، على الرغم من أن سوق EV لا يزال صغيراً للغاية. مع كل سيارة كهربائية تتطلب 10 كيلوجرام من الكوبالت ، فإن الإنتاج المتصاعد بسرعة يعني أن متطلبات الكوبالت ستزيد بشكل كبير.
وعلى الرغم من هذه المخاوف ، يبدو أن الجمع بين مصادر الطاقة المتجددة وتخزين البطارية هو أفضل خيار للمضي قدمًا للقضاء على إنتاج الطاقة القذرة.