Gatnamót fyrir orkugeymslu

Við erum að venjast metárum í orkugeymslu og árið 2024 var engin undantekning. Framleiðandinn Tesla setti upp 31,4 GWh, sem er 213% aukning frá 2023, og markaðsupplýsingafyrirtækið Bloomberg New Energy Finance hækkaði spá sína tvisvar og endaði árið með því að spá næstum 2,4 TWh af orkugeymslu í rafhlöðum fyrir árið 2030. Það er líklega vanmat.

Það er alræmt að erfitt sé að spá fyrir um jákvæða afturvirkni og veldisvöxt. Mannkynið er ekki vel í stakk búið til að vinna úr veldisvöxt. Árið 2019 útvegaði dæluvirkjun (PHS) 90% af orkuframleiðslu heimsins (mælt í gígavöttum), en áætlað er að rafhlöður muni taka fram úr því árið 2025 og tengda orkugeymslugetu, í gígavöttum, fyrir árið 2030.

Rafhlöður eru tækni, ekki eldsneyti, og fylgja verðlækkunar „námshraða“ sem líkist frekar hálfleiðurum sólarorkubúnaðar en hefðbundnum orkugjöfum. Kostnaður við rafhlöðufrumur hefur lækkað um 29% fyrir hverja tvöföldun á markaðsstærð á undanförnum áratugum, samkvæmt rannsóknum hjá hugveitunni RMI.

Ný kynslóð af „3xx Ah“ litíumferrófosfat (LFP) rafhlöðum – 305 Ah, 306 Ah, 314 Ah, 320 Ah – hefur hafið framleiðslu og býður upp á meiri orkuþéttleika og lægri einingarkostnað en 280 Ah rafhlöður. Þær þurftu lágmarks endurskipulagningu á framleiðslulínunni vegna svipaðrar prismatískrar lögunarþáttar.

Hægari eftirspurn eftir rafknúnum ökutækjum en búist var við hefur valdið offramboði, sem lækkar enn frekar verð á hráefnum fyrir rafhlöður og veldur mikilli verðsamkeppni. Árið 2024 lækkaði meðalverð á orkugeymslukerfum (ESS) um 40% í 165 Bandaríkjadali/kWh, sem er mesta lækkun sem mælst hefur. Kínverski kostnaður er verulega lægri, þar sem 16 GWh útboð hjá PowerChina leiddi til þess að meðalverð á ESS var...66,3 dollarar/kWh í desember 2024.

Langtíma stökkbreyting

Lækkandi kostnaður við rafhlöður kemur orkugeymslukerfum með lengri endingu óhóflega til góða. Þessi verkefni, með hærri kostnaðarþáttum rafhlöðunnar, eru að verða raunhæf hraðar en búist var við, þannig að staðsetningar með lengri geymslutíma eru að „stökkva fram úr“ rafhlöðum sem endast í eina til tvær klukkustundir til að stjórna tíðni raforkukerfa og færa álag í Bandaríkjunum og Ástralíu.

Rauðahafsverkefnið í Sádi-Arabíu, til dæmis, hýsir nú „stærsta örnet heims“ – 400 MW sólarorku og 225 MW/1,3 GWh rafhlöðugeymslukerfi (BESS).

Sádí-Arabía er með 33,5 GWh af rafhlöðum í rekstri, í smíðum eða í útboði – allar með fjögurra til fimm klukkustunda geymslutíma – og frekari 34 GWh eru áætlaðar samkvæmt orkustefnu sinni Vision 2030. Þetta gæti komið Sádí-Arabíu á meðal fimm stærstu orkugeymslumarkaða heims fyrir árið 2026. Líkur eru á svipuðum breytingum um allt sólbeltið í Mið-Austurlöndum og Norður-Afríku, frá Marokkó til Sameinuðu arabísku furstadæmunum, sem setur svæðið í sessi sem útflytjanda hreinnar orku og allt að mestu leyti undir ratsjá spámanna, þökk sé hraða þróunarinnar.

Staðbundið og alþjóðlegt

Þrátt fyrir lofandi þróun eru framboðskeðjur rafhlöðu enn undir stjórn Kína. Tilraunir til að styrkja svæðisbundnar framboðskeðjur hafa að mestu leyti átt erfitt með að keppa. Fall Britishvolt í Bretlandi og gjaldþrotaskiptaumboð Northvolt í Evrópusambandinu eru skýr dæmi. Það hefur ekki stöðvað viðleitni framboðskeðjunnar fyrir rafhlöður í verndarvængri heimi.

Verðbólgulöggjöf Bandaríkjanna hvatti til staðbundinnar framleiðslu á bestu raforkukerfinu (BESS) og innflutningstolla á kínverskar vörur miðuðu að því að skapa störf og draga úr þörf fyrir innflutning. Þessar aðgerðir hættu þó á hægari notkun á orkugeymslu á raforkukerfi og rafknúnum ökutækjum vegna hærri kostnaðar til skamms tíma.

Kína hefur svarað með mótmælumáætlunað banna útflutning á búnaði til framleiðslu á katóðu og anóðu, sem og tækni til vinnslu og hreinsunar á litíum. Jafnvel þótt framleiðsla á ESS og rafhlöðufrumum verði staðbundin, munu hráefnin samt sem áður vera einbeitt í Kína, sem færir flöskuhálsinn uppstreymis.

Árið 2025 gæti alþjóðlegur orkugeymslumarkaður klofnað í tvennt. Verndunarsinnaðir markaðir eins og Bandaríkin, Indland og Mið-Austurlönd Norður-Afríku munu forgangsraða staðbundnum framboðskeðjum til að skapa störf á meðan Suðurríkin munu einbeita sér að tollfrjálsum innflutningi til að knýja áfram hagkvæmni og efnahagsvöxt.

Þessi víxl endurspeglar sögulegar umræður um hnattvæðingu, svo sem kornlögin frá 19. öld. Orkugeymslugeirinn stendur frammi fyrir svipaðri spennu milli viðskiptadrifinnar nýsköpunar og hættu á efnahagslegum ójöfnuði og atvinnumissi.

Leiðin áfram

Árið 2025 mun því marka annan vendipunkt fyrir orkugeymsluiðnaðinn. Þar sem tækniframfarir og lækkandi kostnaður flýta fyrir notkun og færa fram lengri geymslutíma, sem og möguleikann á 100% endurnýjanlegu orkuneti, eru markaðir í auknum mæli í stakk búnir til að endurskilgreina orkulandslag sitt. Alþjóðlega kapphlaupið um yfirráð í framboðskeðjunni undirstrikar hvernig orkugeymsla er ekki lengur bara stuðningstækni, heldur meginstoð í orkuskiptunum.

Skipting alþjóðlegra framboðskeðja, sem er knúin áfram af verndarstefnu, vekur upp áleitnar spurningar um orkujafnrétti og nýsköpun. Mun þrýstingur til staðbundinnar framleiðslu auka seiglu eða mun hún hægja á framförum á mörkuðum sem reiða sig á hagkvæman innflutning og aðeins færa „þröskuldinn“ enn frekar upp á við?

Í þessari þróun hefur orkugeymslugeirinn möguleika á meira en aðeins orkusparnaði – hann getur skapað fordæmi fyrir því hvernig atvinnugreinar geta fundið jafnvægi á milli samkeppni, samvinnu og sjálfbærni í ljósi hnattrænna áskorana. Ákvarðanirnar sem teknar eru í dag munu hafa áhrif langt eftir árið 2025 og móta ekki aðeins orkuskiptin heldur einnig víðtækari félags- og efnahagslega þróun næstu áratuga.