RethinkX publiceerde onlangs een artikel door Taylor Hinds over batterij-opslag. Zo’n opslag is nodig om van de wisselende zonne- en windproductie een continue stroom te maken. Ze schrijft dat ‘ongesubsidieerde zonne- en windenergie op veel plaatsen al de goedkoopste vorm van elektriciteit zijn’. Met batterijen krijgen we een ZWB system (zon, wind en batterijen) dat in al onze energiebehoeften kan voorzien.
Zon en wind hebben batterijen nodig
Elektriciteit uit zon en wind is op veel plaatsen ter wereld al de goedkoopste vorm van opwekking. Maar deze bronnen leveren niet als de zon niet schijnt en het windstil is. Daarom hebben we batterijen nodig.
Batterijen, zo schrijft Hinds, vervullen een aantal belangrijke functies. Ze overbruggen de onregelmatige opwekking van duurzame bronnen: Ze slaan een teveel aan energie op (met name op zonnige en winderige dagen), en maken deze weer vrij als de vraag hoog is. Backup vermogen: ze leveren stroom bij storingen of in noodgevallen. En stabilisatie en piekscheren: ze kunnen bij hoge vraag extra stroom leveren (waarvoor het fossiele systeem piekcentrales gebruikt).
Groei
Nu al leveren batterijen waardevolle diensten. In augustus bijvoorbeeld in Texas kon het elektriciteitssysteem blijven functioneren tijdens een hittegolf; gebruikers hoefden niet zuinig te zijn met elektriciteit (bijvoorbeeld door geen airconditioners te gebruiken), zoals anders vaak wel. En in september werd in Californië geen noodtoestand uitgeroepen, ook al stond de levering van elektriciteit onder druk door natuurbranden.
De hoeveelheid batterij-opslag aan het net is in de Verenigde Staten de afgelopen jaren aanzienlijk gegroeid. De nutsbedrijven installeren deze batterijen op plaatselijk of regionaal niveau, als ondersteuning van levering aan klanten. Hinds schrijft dat de wereld eind 2023 ongeveer 56 GW aan batterijvermogen had, equivalent met 200 GWh afgeleverde elektriciteit; vergelijk dat met slechts 3 GW, 5 jaar geleden. Maar toch zou de stad New York hier slechts anderhalve dag genoeg aan hebben.
Het belang van batterij-opslag
Dus hoewel de prestaties van het batterijsysteem nog vrij klein zijn, groeit dit wel ongelooflijk snel. Tegen 2030 zouden regio’s zelfvoorzienend kunnen worden door een flinke hoeveelheid netgekoppelde batterijen. Maar doordat zon en wind goedkoper zijn dan batterijen (terwijl hun prijzen nog voortdurend dalen), is het zinvol een overmaat aan goedkope elektriciteitsopwekking te bouwen. Zoals geïllustreerd door de Clean Energy U-Curve. RethinkX ontwikkelde zelfs het begrip SWB Superpower – goedkope, schone en overvloedig aanwezige elektriciteit.
Het voordeel van batterij-opslag is dat deze overal ter wereld kan worden toegepast. Deze gedecentraliseerde technologie kan worden gebruikt op elke schaal, vanaf het huishouden tot het elektriciteitsnet. Afhankelijk van het geval in kwestie. Veel batterijsystemen hangen aan zonne- of windcentrales. Tot nu toe zijn er slechts twee grote centra van batterij-opslag ter wereld: China (~27 GW) en de Verenigde Staten (~16 GW). Volgens RethinkX is momenteel het grootste systeem ter wereld het Edwards & Sandborn Solar Plus Storage Project in Californië, afgebouwd in januari 2024. Het enorme batterijsysteem, gecombineerd met de opwekking van zonne-energie, heeft 875 MW vermogen en kan de enorme hoeveelheid van 3,3 GWh aan elektriciteit leveren. Maar dit is niet eens de enige oplossing. Standalone systemen zijn ook mogelijk.
Dalende kosten voor lithium-ion batterijen
Batterij-opslag kon vooral zo snel groeien dankzij de dalende kosten van lithium-ion batterijen. Vooral door China. Volgens de Wet van Wright dalen de kosten gewoonlijk naarmate de cumulatieve productie groeit. China is de belangrijkste producent van lithium-ion batterijen. Het produceert nu een verbazingwekkende 76% van alle lithium-ion batterijen ter wereld – 10 kaar zo veel als de Verenigde Staten. En de productie in China groeit nog steeds snel; dit jaar al meer dan 33% meer dan het jaar ervoor. Dit komt door toename van het aantal elektrische auto’s. Sinds 2010 zijn de kosten van lithium-ion batterijen gedaald met 88%. In 2023 werd er enorm veel geproduceerd, 1 TWh, waarvan bijna 15% bestemd was voor energieopslag. De sector verwacht dat de groei aanhoudt, in elk geval tot 2030. Maar er zijn nog veel meer mogelijkheden voor energieopslag. Er komt diversificatie aan.
Toch delen maar weinig landen in energieopslag aan het elektriciteitsnet. Terwijl, zoals Hinds schrijft, de race naar de nummer 1 positie steeds intensiever wordt. In China stuurt de regering de ontwikkeling. Deze staat alleen de bouw van nieuwe zone- en windcentrales toe als er ook opslag naast wordt gebouwd. Dit is een krachtig instrument – omdat China meer zonne- en windvermogen bouwt dat de hele rest van de wereld tezamen. Ook de Verenigde Staten stimuleren de toepassing van batterij-opslag. Ze geven belastingaftrek en stimuleren productie en gebruik van batterijen; vooral grootschalige batterijprojecten (niet noodzakelijkerwijs gekoppeld aan zonne-installaties). Bovendien hebben ook enkele staten doelstellingen voor opslag als aanvulling op de landelijke maatregelen – zoals verplichtingen, subsidies, toelagen en belastingmaatregelen.
En verder
Als we kijken naar de hoeveelheid geïnstalleerd vermogen per hoofd van de bevolking, doen Ierland, Australië, het Verenigd Koninkrijk en Duitsland het niet slecht. Hoewel hun geïnstalleerde vermogen het niet haalt bij dat van de Verenigde Staten en China. Ze hebben wel allemaal een beleid ten aanzien van batterijen: programma’s en regels die toepassing van batterijen in het energiesysteem bevorderen.
Taylor Hinds sluit haar artikel af met de opmerking dat veel landen de eerste willen worden op batterijgebied. Toch zijn er nog veel te veel landen zonder beleid op dit terrein. Terwijl de toekomst van de energievoorziening toch duidelijk inclusief opslag in batterijen is – reden waarom landen snel moeten aanhaken als ze nog de economische voordelen van deze ontwikkeling willen plukken. Anders moeten ze die laten aan landen die sneller hebben gehandeld.
Interessant? Lees dan ook:
Energieopslag versnelt de transitie
Vastestofbatterij: nieuwe doorbraak
Recycling van batterijen: tijd om er iets aan te doen