Baterije: njemačka start-up kompanija pretekla Teslu

više puta smo na blogu i na facebook stranici pisali da je industrija baterija, kako za električne automobile tako i za kućanstva, poduzeća, mikromreže i distributivne mreže, u posljednje dvije godine na početku brzog industrijskog širenja (prelaz iz “development”, razvoja tehnologije, u “deployment”, razvoj industrije). Tehnologija litij-ionskih baterija je zrela, druge su još u stadiju razvoja i demonstracijskih postrojenja (a također i druge metode pohrane energije – komprimirani zrak, vodik i dr.).

Ekspanzija na tržištu (zapravo, stvaranje novog tržišta) donosi, kao što se u povijesti puno puta događalo, pad cijena zbog tehnoloških poboljšanja, koja se kroz iskustvo razviju, i ekonomije obima.

Industrija baterija i baterijskih sustava, koji imaju kapacitet pohrane nekoliko kilovatsati do nekoliko megavatsati, danas je otprilike na onom stadiju, na kojem je industrija solarnih panela bila prije desetak godina.

Ekspanzija njemačke startup kompanije

SonnenbatteriePortal greentechmedia.com donosi opsežan članak Sonnen Ships Its 10,000th Battery, Putting Pressure on Tesla and Utilities.

Njemačka startup kompanija Sonnen objavila je prodaju svojeg desetisućitog baterijskog sustava; tvrde da su zauzeli vodeću poziciju na globalnom tržištu “pametne energetske pohrane” za domaćinstva i mala poduzeća.

Prošlog mjeseca započeli su širenje u SAD. Otvorili su ured u Los Angelesu i sklopili partnerstvo s 30 lokalnih instalatera solarnih uređaja u Kaliforniji. Najavili su ulazak na tržište Havaja, gdje je cijena električne energije vrlo visoka (otoci s minimalnim lokalnim resursima, tradicionalno koriste termoeelektrane na naftu).

Kažu da se njihova SonnenBaterie za domaćinstva, kapaciteta pohrane četiri kilovatsata, koja košta oko 10.000 USD, danas na Havajima isplati u 6,5 godina.

Kompanija također djeluje u sedam europskih zemalja, Australiji i Filipinima.

Sonnen je navodno s prvog mjesta u segmentu baterijskih sustava za kućanstva istisnula Teslu s njihovim sustavom Powerwall. Tesla je u posljednjem tromjesječju 2015. potrošila 500 milijuna USD na razvoj baterijskog biznisa, primarno na gradnju “Gigafactory” u Nevadi. Tesla ide i na sve druge primjene, dok se Sonnen koncentrirao na uže tržišno područje.

Brojne druge kompanije, od velikih multinacionalki do lokalnih startupova, ulaze u taj biznis. Elon Musk, vlasnik Tesle, karizmatična je osoba i majstor odnosa s javnosti. On je postigao da baterijski sustavi izgledaju “fun and sexy” – a to pomaže i njihovim suparnicima, kaže Greg Smith iz Sonnena. Naši su sustavi, kaže, sigurniji, trajniji i jeftiniji od Powerwalla.

Nove tehnologije i novi poslovni modeli

Širenje baterijskih sustava ugrožava poslovni model elektroprivrednih kompanija, koje su stotinu godina proizvodile električnu energiju u malom broju elektrana i prodavale velikom broju kupaca.

Sunnen je u studenome u Njemačkoj osnovao SonnenCommunity, mrežu proizvođača, potrošaća i operatora pohrane (storage operators) koji međusobno trguju elektrikom kroz virtualnu mrežu, potpuno zaobilazeći poduzeća kao što je HEP.

Cijena unutar mreže je 20% niža od one koje potrošači plaćaju klasičnim elektrodistributivnim poduzećima. Sonnen je razvio software, koji omogućava upravljanje razmjenom energije u realnom vremenu. Sada ima nekoliko stotina klijenata, a očekuju da će broj porasti na 10.000 do kraja godine.

Kombinacija malih lokalnih sustava proizvodnje i pohrane može drastično smanjiti količinu elektrike koju klijenti kupuju iz mreže. (To smo na ovom blogu opisali u veljači 2015., u članku Nova elektroenergetika: od nanomreže do supermreže.) Umreženi distribuirani energetski resursi mogu posve eliminirati tradicionalne dobavljače električne energije za domaćinstva i mala poduzeća, pogoršavajući prijetnju “spirale smrti” za elektroprivredne kompanije.

U Njemačkoj je tržište slobodnije nego u SAD

To međutim ne mora biti stvarna smrt, ako shvate da se moraju prilagoditi. Elektroprivrede u njemačkoj shvaćaju da se tržište transformira, kaže generalni direktor Sonnena Christoph Ostermann, te su zainteresirani za suradnju.

To je puno lakše napraviti u Njemačkoj nego u SAD, zato jer su cijene električne energije više (što su uvijek i bile, jer SAD ima jeftinije izvore), udio obnovljivih već znatno veći, te – suprutno očekivanome (imajući na umu razliku anglosaksonskog i “Rajnskog”, slobodnotržišnog i socijalnotržišnog gospodarskog modela) – zato, jer je tržište električne energije u većoj mjeri deregulirano.

U SAD su uvjeti drugačiji, ali kompanija razgovara s nekoliko elektroprivrednih poduzeća o mogućoj suradnji. Oni se mogu više usmjeriti na upravljanje mrežom na nivou distribucije pa i prijenosa, gdje sustavi pohrane donose razne prednosti.

Odnos kompanija koje se bave “pametnom energijom” i klasičnih elektroprivreda kreće se između sukoba i suradnje.

Izvještaji o kretanjima na globalnom tržištu

Prije nekoliko dana, analitičar globalnog tržišta “Navigant Research” objavio je izvještaj Energy Storage Tracker 1Q16 o razvoju industrije pohrane energije u svijetu 2015. g.. Ubrzani rast donosi izazove integracije u postojeće električne mreže. Litij-ionske baterije ostaju daleko najčešće primjenjivana tehnologija.

Rastu instalirani kapaciteti vezani uz elektrodistributivne mreže i “behind-the-meter” (u kućanstvima i kod drugih malih potrošača, autonomni sustavi iza brojila na priključku na mrežu).

U svijetu je prošle godine instalirano, prema procjeni, 1.653 MW sustava skladištenja energije, od toga trećina u Sjevernoj Americi.

U prosincu je savjetnička tvrtka Frost & Sullivan objavila izvještaj Asia: Energy storage, renewable energy set to soar in 2016.

Predviđaju da će Azija i Pacifik (Japan, Kina, Indija, Južna Koreja) postati vodeća regija za tržište energetskog skladištenja na nivou lokalnih zajednica i električne mreže, zbog rastućih potreba za integracijom obnovljivih u električnu mrežu. Na nivou domaćinstava, znatan rast korištenja baterija bit će u Japanu i Australiji.

Ugljen će ostati osnovni izvor električne energije, ali očekuje se da će solarna najbrže rasti. Tijekom 2015. u regiji je instalirano 25,6 GW solarnih elektrana, a procjenjuju da će ove godine biti instalirano 33 GW.

Investicije u električne mreže, uključujući pametne mreže, porast će na oko 126 milijadi USD u ovoj regiji. Više od pola, 78,3 milijarde, odnosi se na Kinu, slijede Indija s 15,4 i Japan s 12,6 milijardi.

Od megainvesticija do malog biznisa u Indiji

Spomenuli smo da brojne velike multinacionalne kompanije ulaze u ovaj biznih. Početkom siječnja bilo je objavljeno da Panasonic ulaže 1,6 milijardu USD u gradnju velike tvornice baterija (“Gigafactory”) koju je pokrenuo njihov partner, kompanija Tesla Motors. Ukupna cijena izgradnje tvornice bit će 4 do 5 milijardi dolara.

Predsjednik kompanije Kazuhiro Tsuga kaže: »Ako Tesla uspije i električna vozila postanu obična stvar, svijet će se promijeniti i imat ćemo mnogo prilika za rast.«

Tesla planira od 2020. godine prodavati 500.000 električnih vozila godišnje. Očekivano smanjenje cijena baterija, koje treba donijeti Gigafactory, ima u tome ključnu ulogu. Prošle godine prodali su nešto više od 50.000 modela S (a ukupna prodaja dosad je oko 107.000).

Tesla je u svibnju prošle godine potpisao ugovor s talijanskom kompanijom ENEL Green Power (EGP) o testiranju Teslinih stacionarnh sustava pohrane energije e Enelovim solarnim i vjetroelektranama. Cilj je dogovora povećati raspoloživost elektrana i poboljšati njihovu integraciju u mrežu. U pilot-projektima, na nekoliko mjesta bit će instalirani Teslini baterijski sustavi snage 1,5 MW i kapaciteta 3 MWh.

EGP na pilot-projektima surađuje i s drugim glavnim igračima u sektoru spremnika energije, kao što su Flamm, GE, Samsung SDI i Toshiba. Upravlja s oko 740 elektrana, na četiri kontinenta, koje koriste vjetar, sunce, vodu, toplotu Zemlje i biomasu, ukupne snage 9.600 MW i godišnje proizvodnje oko 32 milijarde kilovatsati.

Na drugom kraju skale poslovanja: na novu godinu je “Forbes” objavio reportažu o indijskoj poduzetnici, koja proizvodi jeftina, niskotehnološka električna vozila (mopede, motorkotače, trotočkaše za prijenos terete i posebna vozila za invalide) za male farmere, trgovce i druge korisnike u ruralnoj Indiji. Performanse su skromne, ali dovoljne za njihove klijente: maksimalna brzina 25 km/h, treba osam sati da se napuni baterija a može preći 40 km s jednim punjenjem. Cijena za skuter je 380 USD, a za trotočkaš 2.270 dolara.

Ima još sličnih kompanija u Indiji, koje počinju privlačiti investitore. Uzor je Kina, u kojoj je prošle godine prodano 32 milijuna električnih vozila.

Moguća tehnološka poboljšanja i druge tehnologije pohrane

Dodajmo, za uvid u širu sliku o tehnologijama pohrane energije, jednu početkom godine objavljenu studiju: UAE desert sand can store solar energy up to 1000 C.

Koncentracijske solarne elektrane (CSP), za razliku od fotonaponskih, rade slično klasičnim termoelektranama, jer se energija solarnog zračenja prikuplja i pohraniti u nekom fluidu. Istraživači sa Instituta za znanosti tehnologiju Masdar demonstrirali su da se pustinjski pjesak iz Ujedinjenih Arapskih Emirata može koristiti materijal za apsorpciju i pohranu toplinske energije (Thermal energy storage, TES) na temperaturi od 1000°C.

Danas se u električnim vozilima i za stacionarne baterije vezane uz električnu mrežu koriste gotovo isključivo litij-ionske baterije. One su relativno nov izum, prije svega 25 godina. Brojni istraživači u svijetu rade na mogućnostima njihovog poboljšanja. U studenome 2015. objavljen je izvještaj Perpetual youth for batteries?: Neutrons explain aging process in lithium ion batteries. Istraživali su problem starenja, tj. padanja kapaciteta baterije s vremenom. Zašto se to događa, nije još dovoljno istraženo. Istraživači se nadaju da bi učinak mogli smanjiti u budućim dizajnima.

Jedan od problema da kojih može dovesti aktualna tehnologija je moguća nestašica litija, ako se počnu masovno koristiti. Jedna od mogućih alternativa je baterija sastavljena od željeza, sumpora, natrija i magnezija, elemenata kojih ima obilno.

Dodatak: dvije današnje vijesti

U području koje se burno razvija svakodnevno ima novosti.

Navigant Research je objavio novi izvještaj Utility Energy Storage Strategies. Napredne, troškovno učinkovite tehnologije pohrane energije daju operatorima električnih mreža novi alat za unapređenje pouzdanosti sustava i sniženje cijena. Predstavljaju međutim i rizik jer se relativno nove tehnologije integriraju u postojeće mreže.

Tijekom 2014. i 2015., elektroprivredna poduzeća u svijetu su instalirane oko 124,3 MW kapaciteta skladištenja. Očekuje se da će do 2020. g. brojka porasti na 9.000 MW.

Nekoliko saveza udruga i zadruga iz SAD objavili su studiju The Hidden Battery : Opportunities in Electric Water Heating. Razmatraju mogućnost, da se 50 milijuna kućnih bojlera u SAD upotrijebi kao skladište energije, u vrijeme kad je struja jeftina zbog manje ukupne potrošnje ili je osobito velika potrošnja iz isprekidanih izvora (vjetar i sunce).

Nova tehnološka rješenja omogućavaju da grijači vode budu interaktivni s mrežom. Mogu se kontrolirati s daljine i brzo odgovaraju, olakšavajući operatorima mreže reguliranje frekfencije i napona.

Raniji tekstovi na blogu

Pametna električna mreža u domaćinstvu uz integraciju električnih vozila (8. studenog 2015.)

Baterije za vozila, kuću i električnu mrežu: brzi razvoj, bitka za pozicije na tržištu (17. listopada 2015.)

Nova elektroenergetika: od nanomreže do supermreže (10. veljače 2015.)

Studija: pohrana (električne) energije – industrija u eksplozivnom rastu (23. lipnja 2013.)

Još o sustavima pohrane (električne) energije (16. svibnja 2013.)

Sustavi pohrane električne energije – bitni dio buduće mreže zasnovane na obnovljivima (20. travnja 2013.)

Izranjajuća harmonija velikog i malog u elektroenergetici (8. svibnja 2013.)

Uklapanje nestalnih izvora u električnu mrežu: reverzibilne hidroelektrane (3. kolovoza 2012.).

Oglasi

O autoru Zoran Oštrić

Osobni blog: http://zoranostric.blog.hr
Ovaj unos je objavljen u elektrika, obnovljivi izvori. Bookmarkirajte stalnu vezu.

Komentiraj

Popunite niže tražene podatke ili kliknite na neku od ikona za prijavu:

WordPress.com Logo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš WordPress.com račun. Odjava / Izmijeni )

Twitter picture

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Twitter račun. Odjava / Izmijeni )

Facebook slika

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Facebook račun. Odjava / Izmijeni )

Google+ photo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Google+ račun. Odjava / Izmijeni )

Spajanje na %s