Για την απανθρακοποίηση της ηλεκτρικής ενέργειας παγκοσμίως θα χρειαστούν περισσότερα από ηλιακούς συλλέκτες και ανεμογεννήτριες, που βασίζονται στην ηλιοφάνεια και το σταθερό αεράκι για να παράγουν. Η αποθήκευση σε κλίμακα δικτύου προσφέρει μια λύση στο πρόβλημα των διαλείψεων, αλλά αυτή τη στιγμή είναι ανεπαρκής. Ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας (ΔΟΕ), εκτιμά ότι εάν ο κόσμος θέλει να παραμείνει στην πορεία για καθαρές μηδενικές εκπομπές (βλ. διάγραμμα 1), η παγκόσμια εγκατεστημένη χωρητικότητα αποθήκευσης σε μπαταρίες θα πρέπει να αυξηθεί από λιγότερα από 200 γιγαβάτ (GW) πέρυσι σε περισσότερα από ένα τεραβάτ (TW) μέχρι το τέλος της δεκαετίας και σχεδόν 5TW μέχρι το 2050,. Ευτυχώς, όμως, η αποθήκευσης ενέργειας στο δίκτυο επιτέλους επιταχύνεται.

Η αποθήκευση σε κλίμακα δικτύου βασιζόταν παραδοσιακά σε υδροηλεκτρικά συστήματα που μετακινούσαν νερό μεταξύ δεξαμενών στην κορυφή και τη βάση μιας πλαγιάς. Σήμερα, οι γιγάντιες μπαταρίες που στοιβάζονται σε σειρές υπόστεγων αποτελούν όλο και περισσότερο τη μέθοδο επιλογής. Σύμφωνα με τον ΔΟΕ, πέρυσι εγκαταστάθηκαν παγκοσμίως 90 GW αποθήκευσης σε μπαταρίες, διπλάσια ποσότητα από το 2022, εκ των οποίων τα δύο τρίτα περίπου ήταν για το δίκτυο και τα υπόλοιπα για άλλες εφαρμογές όπως η οικιακή ηλιακή ενέργεια. Καθώς νέες χημικές τεχνολογίες αναπτύσσονται, οι τιμές πέφτουν. Η εταιρεία συμβούλων Bain εκτιμά ότι η αγορά για την αποθήκευση σε κλίμακα δικτύου θα μπορούσε να επεκταθεί από περίπου 15 δισ. δολάρια το 2023 σε 200 έως 700 δισ. δολάρια έως το 2030 και σε 1 έως 3 τρισ. δολάρια έως το 2040.

Η πτώση της τιμής των μπαταριών λιθίου ενισχύει την υιοθέτησή τους στο δίκτυο. Σύμφωνα με τον ερευνητικό όμιλο BloombergNEF, μεταξύ 2019 και 2023, η μέση τιμή των σταθερών μπαταριών λιθίου ανά κιλοβατώρα αποθήκευσης μειώθηκε κατά περίπου 40%. Η παγκόσμια επιβράδυνση της υιοθέτησης των ηλεκτρικών οχημάτων (EV), τα οποία λειτουργούν με παρόμοια τεχνολογία, οδήγησε τους κατασκευαστές μπαταριών να ενδιαφερθούν περισσότερο για την αποθήκευση στο δίκτυο. Το 2019 οι σταθερές μπαταρίες λιθίου ήταν σχεδόν 50% ακριβότερες από εκείνες που χρησιμοποιούνται στα Ηλεκτρικά Οχήματα. Η διαφορά αυτή μειώθηκε σε λιγότερο από 20% καθώς οι παραγωγοί συσσώρευσαν (βλ. διάγραμμα 2). Ο ΔΟΕ εκτιμά ότι η ηλιακή ενέργεια σε συνδυασμό με μπαταρίες είναι πλέον ανταγωνιστική με την ενέργεια από άνθρακα στην Ινδία και είναι σε καλό δρόμο ώστε, σε λίγα χρόνια, να είναι φθηνότερη από την ενέργεια από φυσικό αέριο στην Αμερική.

Το κέντρο της παγκόσμιας παραγωγής μπαταριών είναι η Κίνα. Εκεί εδρεύουν έξι από τις δέκα μεγαλύτερες κατασκευάστριες εταιρείες παγκοσμίως, συμπεριλαμβανομένων των CATL και BYD (βλ. διάγραμμα 3). Το μερίδιο της παραγωγής μπαταριών της Κίνας που προορίζεται για τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας αυξήθηκε από σχεδόν μηδενικό το 2020 σε περίπου ένα πέμπτο πέρυσι, ξεπερνώντας το μερίδιο που χρησιμοποιείται στα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης. Η ανάπτυξη έχει βοηθηθεί από τις πολιτικές στο εσωτερικό της χώρας που επιβάλλουν στα μεγάλα ηλιακά και αιολικά έργα να εγκαθιστούν επίσης αποθήκευση.

Οι εταιρείες μπαταριών της Κίνας είναι ιδιαίτερα καινοτόμες. Από το 2018, η CATL οκταπλασίασε τις δαπάνες της για έρευνα και ανάπτυξη, σε 2,5 δισ. δολάρια πέρυσι. Η BYD, η οποία επενδύει σημαντικά στη ρομποτική και την τεχνητή νοημοσύνη, κατασκεύασε ένα εργοστάσιο μπαταριών στην πόλη Hefei που είναι σχεδόν εξ ολοκλήρου αυτοματοποιημένο. Ωστόσο, η βιομηχανία κολυμπά επίσης στην πλεονάζουσα χωρητικότητα. Σύμφωνα με τον BloombergNEF, η Κίνα  μόνο παράγει ήδη αρκετές μπαταρίες λιθίου για να καλύψει την παγκόσμια ζήτηση όλων των τύπων. Η βιομηχανία της έχει ανακοινώσει σχέδια για περαιτέρω 5,8 τεραβατώρες (TWh) χωρητικότητας έως το 2025, υπερδιπλάσια της σημερινής παγκόσμιας των 2,6 TWh.

Αυτό θα είναι καταστροφικό για πολλές επιχειρήσεις στον κλάδο των μπαταριών, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που παράγουν για το δίκτυο. Σύμφωνα με την Benchmark Mineral Intelligence, μια άλλη ερευνητική εταιρεία, η κατασκευή 19 γιγαντοεργοστασίων μπαταριών στην Κίνα ακυρώθηκε ή αναβλήθηκε τους πρώτους επτά μήνες του 2024. Η κατάρρευση των τιμών έπληξε και πολλές δυτικές νεοσύστατες επιχειρήσεις μπαταριών. Ένα παράδειγμα είναι η Northvolt της Σουηδίας, που θεωρείται από ορισμένους ως η απάντηση της Ευρώπης στους πρωταθλητές της Κίνας. Πέρυσι ανακοίνωσε ζημίες ύψους 1,2 δισ. δολαρίων, από 285 εκατ. δολάρια το 2022. Όπως προέβλεψε νωρίτερα φέτος ο Robin Zeng, το αφεντικό της CATL, η συνέπεια πιθανώς να είναι ένα κύμα ενοποίησης.

Ακόμα κι έτσι, το λουτρό αίματος μεταξύ των κατασκευαστών μπαταριών θα μπορούσε να βοηθήσει, αντί να βλάψει, την υιοθέτηση της αποθήκευσης σε μπαταρίες. Οι τιμές θα μπορούσαν να μειωθούν περαιτέρω, καθώς οι πιο παραγωγικές εταιρείες θα έπαιρναν μεγαλύτερο μερίδιο της αγοράς. Ο έντονος ανταγωνισμός ωθεί ήδη την καινοτομία, καθώς οι εταιρείες αναζητούν νέες τεχνολογίες που θα τις βοηθήσουν να ανταγωνιστούν. Οι μπαταρίες ιόντων νατρίου είναι μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική λύση. Δεν απαιτούν ακριβό λίθιο, και παρόλο που προσφέρουν χαμηλότερη ενεργειακή πυκνότητα, αυτό είναι λιγότερο πρόβλημα για τις σταθερές μπαταρίες από ό,τι για εκείνες που τροφοδοτούν τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα.

Οι καθιερωμένες εταιρίες σπεύδουν να αναπτύξουν την τεχνολογία για το δίκτυο και αρκετές νεοσύστατες επιχειρήσεις ποντάρουν επίσης πολλά σε αυτό. Η Natron, μια αμερικανική εταιρεία που υποστηρίζεται από τον πετρελαϊκό κολοσσό Chevron, επενδύει 1,4 δισ. δολάρια για την κατασκευή εργοστασίου μπαταριών ιόντων νατρίου στη Βόρεια Καρολίνα, το οποίο αναμένεται να λειτουργήσει το 2027. Ο Landon Mossburg, ο διευθύνων σύμβουλος της Peak Energy, μιας άλλης νεοσύστατης εταιρείας ιόντων νατρίου, λέει ότι θέλει η εταιρεία του να γίνει «η CATL της Αμερικής».

Ο Tom Jensen, το αφεντικό της Freyr Battery, μιας άλλης νεοφυούς εταιρείας, πιστεύει ότι ο μόνος τρόπος για να μπορέσουν οι δυτικές εταιρείες μπαταριών να ανταγωνιστούν είναι οι νέες τεχνολογίες. Ο κατάλογος των καινοτόμων προσεγγίσεων μεγαλώνει. Η EnerVenue, μια ακόμα νεοσύστατη επιχείρηση, εμπορεύεται μια μπαταρία νικελίου-υδρογόνου. Η εταιρεία συγκέντρωσε πάνω από 400 εκατ. δολάρια και θα κατασκευάσει ένα εργοστάσιο στο Κεντάκι, το οποίο ελπίζει ότι θα παράγει φθηνές μπαταρίες που μπορούν να αποθηκεύουν ενέργεια για μεγάλη διάρκεια.

Το γεγονός ότι οι νέες αυτές τεχνολογίες είναι κατάλληλες για την κάλυψη της αυξανόμενης ζήτησης ενέργειας από τα κέντρα δεδομένων, τα οποία οι τεχνολογικοί κολοσσοί επιθυμούν να λειτουργούν με ανανεώσιμη ενέργεια, βοηθά. Το ότι οι μπαταρίες ιόντων νατρίου είναι λιγότερο επιρρεπείς στην εκδήλωση πυρκαγιάς σε σχέση με τις μπαταρίες λιθίου τις καθιστά ιδιαίτερα ελκυστικές για τις εταιρείες τεχνολογίας, και όχι μόνο επειδή μειώνουν το κόστος ασφάλισης, σημειώνει ο Jeff Chamberlain, επικεφαλής της Volta Energy Technologies, μιας επενδυτικής εταιρείας που επικεντρώνεται στην αποθήκευση ενέργειας. Ο Colin Wessels, συν-επικεφαλής της Natron, σημειώνει ότι η νεοφυής επιχείρησή του σχεδιάζει να προμηθεύει μπαταρίες κυρίως σε κέντρα δεδομένων.

Η ταχεία εξάπλωση των κέντρων δεδομένων οδηγεί επίσης σε κενά στην υποδομή που χρησιμοποιείται για την παραγωγή και τη μεταφορά ενέργειας, τα οποία θα μπορούσαν να καλυφθούν από μπαταρίες μεγαλύτερης διάρκειας του τύπου που ελπίζει να παράγει η EnerVenue. Ο Aaron Zubaty, διευθύνων σύμβουλος της Eolian, εταιρείας ανάπτυξης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, προβλέπει έκρηξη των λύσεων αποθήκευσης διάρκειας τεσσάρων έως οκτώ ωρών για να αντιμετωπιστεί η αυξανόμενη ζήτηση στα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας κατά την επόμενη δεκαετία.

Η αποθήκευση σε κλίμακα δικτύου, λοιπόν, εξελίσσεται γρήγορα. «Οι μπαταρίες έκαναν σε πέντε χρόνια ό,τι η ηλιακή ενέργεια σε 15», σημειώνει ένας βετεράνος αναλυτής της έκρηξης της ηλιακής ενέργειας, ο οποίος τώρα καλύπτει τη βιομηχανία. Όπως συνοψίζει ο Fatih Birol, επικεφαλής του ΔΟΕ «οι μπαταρίες αλλάζουν το παιχνίδι μπροστά στα μάτια μας».

© 2024 The Economist Newspaper Limited. All rights reserved. Άρθρο από τον Economist, το οποίο μεταφράστηκε και δημοσιεύθηκε με επίσημη άδεια από την www.powergame.gr. Το πρωτότυπο άρθρο, στα αγγλικά, βρίσκεται στο www.economist.com

Διαβάστε ακόμη