26. februar 2023
Nu kommer der rigtig mange kæmpebatterier. De bliver en del af limen i den grønne omstilling
Mere og mere af verdens strøm kommer fra solceller og vindmøller. Men hvad skal vi gøre, når vinden ikke blæser? En af løsningerne er kæmpebatterier til at gemme på energien, så der også er strøm, når solen ikke skinner.
Med kæmpebatterier er der også solcellestrøm i stikkontakten, selv når solen går ned. Illustration: Lauge Eilsøe-Madsen
I Singaporestrædet, i vandet ud for bystatens hovedø, ligger den singaporeanske ø Jurong. Det er en kunstig ø, der blev skabt i halvfemserne for at få plads til petrokemikaliefabrikker, gasbeholdere og kæmpe olieraffinaderier – og for at få adgang til de gigantiske underjordiske huler i klippen under øen, der kan lagre millioner af tønder råolie. Selvom Singapore ikke udvinder en eneste dråbe olie selv, er bystaten en af de helt store spillere i den asiatiske olieindustri, og det skyldes i stor grad de fossile kræfter på Jurong.
Men et nyt kapitel i industri-øens udvikling er netop startet. På et lille område, omgivet af skorstene og raffinaderier, står hvide og grønne containere på stribe. De indeholder 800 litiumbatterier, der blev koblet til elnettet i december for at understøtte Singapores solenergi, og med en lagringskapacitet på 285 MWh kan de gemme strøm nok til at dække forbruget fra 24.000 husstande i et døgn, siger selskabet bag.
Det gør batteriparken til den største i Asien.
Containere på rad og række. Batteriparken på Jurong ser nok ikke videre spændende ud, men lige netop den her type containere bliver vigtig for det grønne energisystem. Foto: Sembcorp Industries
Megabatterier som dem på Jurong – og flere, der er endnu større endnu – skyder nu op andre steder i verden i en rasende fart, og investeringerne strømmer ind. De sidste par år er en ny industri med batterier i grid-størrelse, altså store nok til at understøtte selve elsystemet og ikke bare lagre energi til et enkelt hus eller en enkelt bil, begyndt at vokse frem som et sideskud fra batteriindustrien til elbiler. Og nu begynder det altså at gå rigtig hurtigt for de store batteriparker, både i USA, Kina og Europa.
”Der er en stærk vækst i batterikapacitet, og der er en kæmpestor pipeline med batteriparker, der er på vej,” siger Max Schoenfisch, der er energi- og batteriekspert hos Det Internationale Energiagentur, IEA, i Paris.
Bare mellem 2019 og 2021 blev væksten i kapacitet mere end tredoblet, viser tallene fra IEA. Og væksten vokser bare stadig.
Det er med til at løse en af de helt store udfordringer for den grønne omstilling af vores energisystem.
Lim i energisystemet
Verdens energi bliver grønnere og grønnere. Men den vedvarende energi er af natur svingende, og det leder hen til et simpelt, men centralt, spørgsmål: Hvad gør vi, når vinden ikke blæser, eller når solen går ned?
Det er noget, som forskere og energiplanlæggere arbejder koncentreret på at løse.
Og forskningen er meget klar. Hundredvis af studier viser efterhånden, at det kan lade sig gøre at lave et energisystem på 100 procent vedvarende energi til en lav pris. Også selvom energiproduktionen svinger, som vinden blæser, og uden behov for fossilt back-up.
Meget forsimplet sagt skitserer forskerne energisystemet overordnet op som et system, der er forbundet meget mere sammen for at klare udfordringen ved grøn, svingende energi. For det første skal så meget som muligt gøres elektrisk – tænk benzinbiler til elbiler eller gasfyr til varmepumper. Desuden skal vi bruge meget mindre energi, og vi skal bruge det klogere, fx at lade alle elbilerne op, når der bliver lavet mere strøm, end vi normalt bruger.
Derudover skal systemet bindes meget mere sammen. Både helt klassisk med ledninger og kabler, som vi allerede gør det en smule herhjemme, hvor fx Danmark kan sende ekstra strøm fra havvindmøllerne ned til Tyskland, når det blæser meget, eller hente strøm fra norsk vandkraft, når vinden lægger sig. Men der er også andet, der skal hænge mere sammen: Strøm- og varmesystemer skal bindes sammen, og vi skal høste overskudsvarmen fra fx fabrikker og datacentre, så det kan blive til varme i radiatoren derhjemme.
Og så skal vi kunne gemme energien til senere. Det kan man gøre på forskellige måder. Man kan konvertere overskudsstrøm til kemiske brændstoffer, det der kaldes Power-to-X, som skal bruges i fx containerskibe eller fly. Man kan bygge nogle store ”vandbatterier”, hvor man bruger overskudsstrøm til at pumpe vand op fra en lavtliggende sø eller dam til en højtliggende sø, og når man så mangler strøm, kan man sende vandet ned til den lave sø igen gennem en turbine. Det er faktisk den største batteritype i verden, men det er svært at udbygge (det kræver fx, at man har et bjerg med to søer i forskellig højde).
Og så kan man bygge nogle store versioner af de batterier, vi kender fra mobiltelefoner eller elbiler, der kan gemme på energien. De skal ikke kunne dække hele energiforbruget, når der ikke er strøm nok, langt fra, bare en brøkdel faktisk, men de er en del af den lim, der kommer til at binde det fleksible, grønne energisystem sammen.
”Vi regner med, at batterier vil spille en vigtig rolle i fremtidens energisystem,” siger Max Schoenfisch fra IEA.
Fleksible, nemme og hurtige
Det er da også netop den enorme vækst i grøn energi gennem især det sidste årti, der er den helt store årsag til, at kæmpebatterier vokser eksplosivt nu, siger Max Schoenfisch.
”Den primære grund til udviklingen er, er der behov for meget mere fleksibilitet i elsystemet, og batterierne understøtter de vedvarende energikilder,” forklarer han. ”Og batterier er fleksible, de er nemme at udbygge efter behov, og de er hurtige at sætte op”.
Eksempelvis blev den singaporeanske batteripark på Jurong bygget på kun et halvt år.
Samtidig er prisen på batterier faldet helt vildt. Litiumbatterierne er af samme slags som dem, der findes i elbiler, og den store udvikling og vækst i elbiler har fået prisen til at rasle ned, forklarer Max Schoenfisch.
Prisen på litiumbatterier er faldet med 85 procent på kun 10 år. Det er med til at gøre store batterier til en god investering.
”Vi har ikke de præcise tal for fra 2022 endnu,” siger han, ”men vi regner med, at investeringerne nok blev omkring fordoblet i forhold til året før”.
En kæmpe opgave
Det er der også brug for. Selvom den globale vækst i store batterier er voldsom lige nu, er det stadig fra et relativt lavt udgangspunkt, og de skal mangedobles bare i dette årti.
I slutningen af 2021, hvor de seneste samlede tal er fra, var den samlede kapacitet på 16 GW grid-størrelse batterier på verdensplan. Men IEA anslår, at vi har brug for 680 GW i 2030, hvis vi skal på rette vej mod klimaneutralitet i 2050. Det er en 44-dobling mellem 2021 og 2030.
Og bagefter, i årene frem mod 2050, bliver der brug for mange flere.
Det bliver en kæmpe opgave.
Men for det første går det jo altså hurtigere og hurtigere. Eksempelvis i har den amerikanske myndighed for energiinformation, EIA, netop offentliggjort deres forventninger til hvor meget ny batterikapacitet, der bliver bygget og tilsluttet elnettet i USA i år: 9,4 GW. Det er mere, end amerikanerne har bygget de foregående otte år tilsammen – på ét enkelt år. Udover et større behov for batterier og den faldende pris skyldes den store vækst præsident Bidens klimalov fra sidste år, der nu giver en skatterabat til sektoren.
For det andet er er mange af byggestenene til at nå 2030-målet på 680 GW ved at blive lagt, forklarer Max Schoenfisch. Udover at der hele tiden bliver annonceret nye batteriparker, er der nemlig også flere og flere producenter, der planlægger nye fabrikker til at bygge de mange batterier.
”Allerede nu er der blevet annonceret produktionskapacitet til at få os 80 procent af vejen til 2030-målet. Det er meget positivt,” siger Max Schoenfisch. ”Selvom der jo så stadig er 20 procent, der mangler”.
Så det er selvfølgelig ikke en selvfølge, at det vil blive bygget batterier nok til at nå målene om klimaneutralitet. Det kræver mere politik, der skubber på, understreger IEA. Men både USA, Kina og Europa, de tre største markeder, har store mål for de næste par år, og eksperterne forudser stærk vækst. De forventer også, at andre lande som fx Indien begynder at bygge batterier til elnettet inden længe, siger Max Schoenfisch.
3 -dobling
Vedvarende energi vokser eksplosivt
…og bliver den største kilde til strøm i verden inden for tre år, viser data fra IEA.
●Selvom vandbatterier ikke er nemme eller fleksible at bygge, har fx Kina dog stadig enormt store byggeplaner for den slags .
Der bliver eksperimenteret
…med rigtig mange forskellige typer “batterier” – altså måder at gemme overskudsstrøm på – fra komprimeret luft, der kan blæses gennem en turbine; over store hejsesystemer i mineskakter eller kraner; til forskellige måder at gemme energien som varme i fx vand, sand eller sten i store beholdere. Og så er der flere selskaber, der arbejder med “rustbatterier”, der skal kunne levere samme funktion til elsystemet, stort set, som litiumbatterier, bare til en tiendedel af prisen. De er bare ikke bygget endnu – så indtil videre er det dog de store litiumbatterier, der er den centrale teknologi, og det vil det være i lang tid, forudser Max Schoenfisch.
Faktaboks: Der er masser af litium
Lige nu er den største udfordring for at få kæmpebatterier nok til at støtte et klimaneutralt energisystem i 2050, at der skal bruges meget mere litium og andre kritiske mineraler til batterierne i fremtiden, siger Max Schoenfisch.
Så der skal graves mere op, og det er vigtigt, at forsyningskæderne skal sikres og udbygges. Det skal gøres ordentligt, understreger eksperter, for industriel minedrift, hvad enten de bruges til at hive kul, litium eller andet op af jorden, kan forårsage stor skade. Derfor skal minerne selvfølgelig blive så bæredygtige som mulige for ikke at skade lokalmiljøet og de mennesker, der arbejder eller bor der, eller lægge beslag på knappe vandressourcer.
Men først og fremmest viser analyser, at der er nok af alle de vigtige ressourcer, vi skal bruge til den grønne omstilling, om det så er kobolt, kobber eller litium. Eksempelvis anslår den amerikanske regerings eksperter i US Geological Survey, at der er 98 millioner tons kendte litiumreserver – til sammenligning blev der gravet 130.000 tons op i 2022 – og der bliver hele tiden fundet mere. Indien har fx lige netop annonceret et fund på 6 millioner tons litium, der ikke er nået at blive talt med i den amerikanske opgørelse.
Samtidig er der forskellige nye projekter for at udvinde litium i gang i mindst 26 lande, fra Peru til Kasakhstan, Namibia til Thailand.
Desuden er det vigtigt at huske på, at det fossile energisystem kræver langt mere minedrift end et system baseret på vedvarende energi. Bare for at give et eksempel: I 2021, hvor de sidste tal er fra, blev der gravet mere end 7,5 milliarder tons kul op verden over – eller omkring 80.000 tons kul for hvert ton litium.
Selvfølgelig kommer den litiumproduktion til at vokse voldsomt over de næste 30 år for at skaffe batterier nok til alle verdens elbiler, kæmpebatterier og telefoner, men det bliver intet i sammenligning med alt det kul, olie og gas, vi bruger nu.
Og så kan litium genanvendes, mens fossile brændstoffer bare bliver brændt af én gang.
Seneste
22. september 2024