Na podu unutar neoznačene ožbukane zgrade u poslovnom dijelu Silicijske doline poredano je više od 1000 crnih metalnih ormarića, svaki veličine hladnjaka.
Svaki ormarić sadrži 20 novih litij-ionskih baterija koje će, počevši od ovog proljeća, opskrbljivati često preopterećenu električnu mrežu Kalifornije, što će pomoći spriječiti prekide u opskrbi. Oni su zapravo veće verzije punjivih baterija koje napajaju telefone, prijenosna računala i električne automobile. Zajedno će u mrežu isporučiti 75 megavata električne energije, dovoljno za napajanje 56.250 domova.
U zgradi u San Joseu, čiji su zakupci bili IBM i ugašeni startup za solarnu energiju, smješteno je skladište za pohranu energije Hummingbird, dio industrije koja jedva da je postojala prije deset godina, ali je postala nužna za nesmetanu opskrbu električnom energijom u Kaliforniji, Teksasu i ostalim državama te koja se širi čitavim svijetom. Brz rast skladištenja energije velikih razmjera potaknut je smanjenjem cijena baterija, rastućom potražnjom za električnom energijom i prepoznavanjem od operatera, komunalnih službi i javnih službenika da su mreže manje pouzdane nego što su nekad bile.
"Skladištenje energije postalo je ključno za izbjegavanje prekida opskrbe", ističe Joseph Williamson, potpredsjednik projekata u esVoltu, tvrtki koja je razvila i posjeduje postrojenje Hummingbird, u kojem će se skladištiti električna energija koja se isporučuje iz obližnje trafostanice tvrtke PG&E. EsVolta će po potrebi energiju prodavati korisnicima mreže.
Uvođenje baterija za skladištenje energije iz mreže u Kaliforniji započelo je 2013., kada je državna komisija odredila ciljeve za skladištenje energije za velika komunalna poduzeća. To je potaknulo komunalna poduzeća da s tvrtkama za razvoj kao što su esVolta, Tesla i Fluence Energy potpišu ugovore za postrojenja s baterijama. No broj postrojenja naglo je porastao nakon što je nesnosan toplinski val u kolovozu 2020. doveo do redukcija električne energije i obračuna među političkim čelnicima o pripravnosti države na klimatske promjene.
Prema podacima BloombergNEF-a, država je u razdoblju od 2021. do 2023. izgradila skladišta s 8171 megavatom. To je više od svih elektrana na Aljasci i Havajima zajedno. Od tada nije bilo redukcija električne energije, unatoč visokim temperaturama.
Bloomberg
"Bilo bi izuzetno teško prebroditi neke od tih događaja bez baterijskih spremnika", ističe Elliot Mainzer, glavni izvršni direktor California Independent System Operatora, koji upravlja većim dijelom državne mreže. Zatvaranjem starijih elektrana na plin baterije preuzimaju njihov posao.
Iako same ne proizvode energiju, baterije imaju prednosti u odnosu na različite obnovljive izvore energije ili elektrane na plin, što je način na koji su komunalna poduzeća tradicionalno opskrbljivala mrežu električnom energijom. Baterijsko postrojenje može se postaviti gotovo bilo gdje, a vlasnici kuća rijetko se protive živjeti u njegovoj blizini. Postaju sve jeftinija: prema podacima BloombergNEF-a, globalne cijene velikih sustava za skladištenje energije pale su za 73 posto od 2017. godine. Njihova sposobnost trenutačnog uključivanja i isključivanja omogućuje da se pune kad je električna energija jeftina i prodaju ju kad cijene rastu.
I relativno se brzo postavljaju. Za postavljanje u postrojenju Hummingbird bilo je potrebno manje od godinu dana. "Sama brzina izgradnje bila je nevjerojatna", kaže John Zahurancik, viši potpredsjednik za Sjevernu i Južnu Ameriku u Fluence Energyju, jednoj od najvećih tvrtki za razvoj baterija u SAD-u.
Baterije ujedno rješavaju problem specifičan za obnovljivu energiju. Solarne elektrane sredinom dana često proizvode više električne energije nego što je Kaliforniji potrebno. Država dio tog viška prodaje zapadnom dijelu SAD-a, ali veliki dio jednostavno propada. Sada dijelom te energije puni baterijske spremnike, a nakon zalaska sunca, baterije vraćaju tu električnu energiju u mrežu i tako osiguravaju nesmetan rad rasvjete, televizora i klima-uređaja. Sustav funkcionira tako dobro da većina novih solarnih i vjetroelektrana izgrađenih u SAD-u i drugdje uključuje divovske baterije.
Teksas je počeo s postavljanjem baterija industrijske veličine kasnije od Kalifornije, ali brzo je sustiže. Krajem 2023. imao je dovoljno skladišta za opskrbu oko 758.400 domova električnom energijom, u odnosu na 59.000 domova 2020., prema podacima BloombergNEF-a. Tamošnje rastuće gospodarstvo predstavlja opterećenje za opskrbu električnom energijom, a dolaskom ljetnih vrućina upraviteljima mreže potreban je svaki mogući izvor energije, kaže Woody Rickerson, glavni operativni direktor u Electric Reliability Council of Texas koji upravlja državnom mrežom. Novi skladišni kapacitet pokazao se opravdanim prošloga ljeta, kada je niz toplinskih valova doveo do ekstremnih temperatura u većem dijelu države, a koje se ni noću nisu spuštale. Bez baterija „suočili bismo se s prilično teškim situacijama“, kaže Rickerson.
U drugim američkim državama, kao što su Arizona, Colorado, Florida i Vermont, velika postrojenja s baterijama izgrađena su 2024. godine. Tesla je razvio ekspanzivni sustav baterija u Australiji. Kina, koja zahtijeva ugradnju baterija u nove solarne ili vjetroelektrane, preuzela je od SAD-a 2023. mjesto najvećeg tržišta za skladištenje energije na svijetu i očekivalo se da će 2024. dodati 36 gigavata baterija što je ekvivalentno snazi 36 nuklearnih reaktora. Nasuprot tome, prema istraživanju BloombergNEF-a, SAD je bio na putu da 2024. doda gotovo 13 gigavata, s dodatnih 14 gigavata 2025. godine.
Bloomberg
Baterije imaju svoja ograničenja. Nakon nekoliko požara u velikim postrojenjima s baterijama, uključujući požar iz 2022. koji je nakratko zatvorio kalifornijsku autocestu 1, tvrtke za razvoj promijenile su formule baterija tako da ćelije budu manje sklone pregrijavanju. (U susjednom postrojenju za skladištenje energije izbio je požar 16. siječnja, zbog čega je došlo do ponovnog zatvaranja iste autoceste i evakuacije obližnjih kuća.)
Osim toga, očekuje se da će potražnja za električnom energijom u SAD-u, koja gotovo da se nije mijenjala tijekom većeg dijela 21. stoljeća, osjetno porasti jer će podatkovni centri, nove tvornice i električna vozila trošiti još više energije. Teksas troši 5,4 milijarde dolara (5,19 milijardi eura) na izgradnju novih elektrana koje koriste prirodni plin, iako uvodi baterije, a sve su veća nastojanja da se izgrade nuklearne elektrane. "Mogli bismo nastaviti dodavati više solarnih elektrana, više vjetroelektrana, ali u 20:30 sati u kolovozu više solarnih elektrana neće nam pomoći", smatra Rickerson.
Sada treba produljiti broj sati rada baterije. Zbog ekstremnih vremenskih uvjeta mreža može biti onesposobljena danima. Tvrtke se utrkuju u razvoju baterija koje mogu trajati jednako dugo koristeći kemijske tvari koje su sasvim drugačije od litij-ionskih.
Eos Energy Enterprises, sa sjedištem u New Jerseyju, nudi bateriju na bazi cinka koja može opskrbljivati energijom čak 16 sati. Form Energy proizvodi željezo-zračnu bateriju koja se može prazniti 100 sati neprekidno. Startup je prikupio 1,2 milijarde dolara (1,15 milijardi eura) i nedavno je u blizini Pittsburgha otvorio svoju prvu tvornicu. Komunalna poduzeća u Coloradu i Georgii već su potpisala ugovore za postrojenja, a prvo je planirano za 2025. godinu. Izvršni direktor Form Energyja Mateo Jaramillo ističe kako je izazov "izgraditi mrežu koja je veća od vremenskih prilika".
.webp){kind=icon}
