V neopazni poslovni stavbi v pisarniškem kompleksu v Silicijevi dolini več kot tisoč črnih kovinskih omar (vsaka velikosti hladilnika) v vrstah zavzema nadstropje.
Vsaka vsebuje 20 novih litij-ionskih baterij, ki bodo od letošnje pomladi napajale pogosto preobremenjeno električno omrežje v Kaliforniji, kar bo pomagalo preprečevati izpade električne energije. V resnici gre za večje različice polnilnih baterij, ki napajajo telefone, prenosne računalnike in električne avtomobile. Skupaj bodo omrežju zagotovile 75 megavatov električne energije, kar zadostuje za oskrbo 56.250 domov.
V stavbi v San Joseju, kjer so prej poslovala podjetja, kot sta IBM in že ugaslo zagonsko podjetje s področja sončne energije, ima zdaj svoje prostore podjetje Hummingbird Energy Storage. Ukvarja se z delom industrije, ki je pred desetimi leti komajda obstajala, potem pa postala ključna pri zagotavljanju dejstva, da v Kaliforniji, Teksasu in drugih zveznih državah še vedno gorijo luči. Hitra razširitev obsežnega shranjevanja energije je posledica padajočih cen baterij, naraščajočega povpraševanja po električni energiji in konsenza med operaterji, komunalnimi službami in javnimi uradniki, da omrežja niso več tako zanesljiva, kot so bila nekoč.
"Shranjevanje energije je postalo osnova za preprečevanje motenj," pravi Joseph Williamson, podpredsednik za projekte v podjetju esVolta, ki je razvilo in ima v lasti objekt Hummingbird, ki bo shranjeval električno energijo iz bližnje transformatorske postaje PG&E. Podjetje EsVolta bo energijo v skladu s potrebami prodajalo nazaj odjemalcem omrežja.
Uvajanje velikih baterij v kalifornijsko omrežje se je začelo leta 2013, ko je državna komisija opredelila cilje za shranjevanje energije za potrebe velikih javnih služb. To je javne službe spodbudilo k sklepanju pogodb za namestitev baterij razvijalcev, kot so esVolta, Tesla in Fluence Energy. Do pravega poskoka v nameščanju pa je prišlo po brutalnem vročinskem valu v avgustu 2020, ki je privedel do izpadov električne energije in soočenja političnih voditeljev s stanjem pripravljenosti te zvezne države na podnebne spremembe. Od leta 2021 do leta 2023 je država namestila 8.171 MW skladiščnih kapacitet, poroča BloombergNEF. To je več kot vse elektrarne na Aljaski in Havajih skupaj. Od takrat kljub pogostim visokim temperaturam do izpada električne energije še ni prišlo.
"Brez baterij bi nekatere od teh dogodkov zelo težko preživeli," pravi Elliot Mainzer, izvršni direktor podjetja California Independent System Operator, ki upravlja večino državnega omrežja. Baterije so na pomoč priskočile tudi ob zapiranju starejših plinskih elektrarn.
Bloomberg
Čeprav same ne proizvajajo energije, so boljša izbira v primerjavi z dodajanjem novih virov obnovljive električne energije ali plinskimi elektrarnami, s pomočjo katerih javne službe sicer prispevajo k oskrbi z električno energijo. Baterije je mogoče namestiti skoraj povsod in najbližji sosedje se nad njimi le redko pritožujejo. Postajajo tudi vse cenejše: svetovne cene velikih sistemov za shranjevanje energije so se po poročanju BNEF od leta 2017 znižale za 73 odstotkov. Možnost takojšnjega vklopa in izklopa jim omogoča, da se polnijo, ko je električna energija poceni, in energijo prodajajo, ko cene rastejo. Razmeroma hitro jih je mogoče tudi namestiti – namestitev v obratu Hummingbird traja manj kot eno leto. "Že samo hitrost uvedbe je bila neverjetna," pravi John Zahurancik, višji podpredsednik za Severno in Južno Ameriko pri podjetju Fluence Energy, enem največjih razvijalcev baterij v ZDA.
Baterije rešujejo tudi težavo, značilno za obnovljive vire energije. Sončne elektrarne sredi dneva pogosto proizvedejo več električne energije, kot je Kalifornija potrebuje. Država se s tem presežkom deloma spopada tako, da ga prodaja v zahodne zvezne države, velik del pa gre preprosto v nič. Toda zdaj se del te energije shrani v sklop baterij, po sončnem zahodu pa baterije to električno energijo pošljejo nazaj v omrežje, da lahko luči, televizorji in klimatske naprave neprekinjeno delujejo. Ta ureditev se obnese tako dobro, da večina novih sončnih in vetrnih elektrarn, zgrajenih v ZDA in drugod, vključuje tudi ogromne baterije.
Teksas je industrijske baterije začel nameščati pozneje kot Kalifornija, a je zamudo hitro nadoknadil. Do konca leta 2023 je imel dovolj skladiščnih kapacitet za oskrbo približno 758.400 domov, medtem ko bi jih v letu 2020 lahko oskrbel zgolj 59 tisoč, poroča BNEF. Razcvet tamkajšnjega gospodarstva obremenjuje sistem oskrbe z električno energijo, in ko nastopi še poletna vročina, upravljavcem omrežij prav vsak vir energije pride še kako prav, kot pravi Woody Rickerson, glavni operativni direktor Sveta za zanesljivost električne energije v Teksasu, ki upravlja državno omrežje. Neprecenljivost novih skladiščnih kapacitet se je pokazala v lanskem poletju, ko je vrsta vročinskih valov večji del države segrela na več kot 37 °C, vročina pa ni popustila niti ponoči. "Brez baterij bi se tam znašli v resnih težavah," pravi Rickerson.
V drugih ameriških zveznih državah, vključno z Arizono, Koloradom, Florido in Vermontom, so obsežne instalacije baterij prišle na vrsto leta 2024. Družba Tesla je v Avstraliji zasnovala razvejen baterijski sistem. Kitajska, ki namestitev baterij zahteva na vseh novih sončnih ali vetrnih elektrarnah, je leta 2023 prehitela ZDA kot največji svetovni trg za shranjevanje energije, leta 2024 pa naj bi dodala še za 36 gigavatov akumulatorjev, kar ustreza proizvodnji 36 jedrskih reaktorjev. ZDA so bile po rezultatih raziskave BNEF na dobri poti, da leta 2024 svojim zmogljivostim dodajo skoraj 13 GW, leta 2025 pa še dodatnih 14 GW.
Baterije pa imajo svoje omejitve. Po več požarih na velikih akumulatorskih instalacijah – vključno s požarom leta 2022, ki je privedel do krajše zapore kalifornijske avtoceste 1 – so razvijalci sestavo v akumulatorjih prilagodili tako, da je verjetnost pregrevanja celic manjša. (16. januarja se je vnel še en objekt za shranjevanje energije, zaradi česar je bila ista avtocesta ponovno zaprta, evakuirali pa so tudi več domov.) Poleg tega lahko pričakujemo, da bo povpraševanje po električni energiji v ZDA, ki se večino 21. stoletja ni veliko spreminjalo, zdaj raslo, saj podatkovni centri, nove tovarne in priključni avtomobili porabijo vse več energije. Teksas je v izgradnjo več elektrarn na zemeljski plin vložil 5,4 milijarde dolarjev, čeprav povečuje tudi število baterij, v vzponu pa so tudi prizadevanja za izgradnjo novih jedrskih elektrarn. "Lahko bi še naprej gradili vse več sončnih in vetrnih elektrarn, a ko na avgustovski večer sonce zaide, vam več sončnih elektrarn ne bo pomagalo," pravi Rickerson.
Naslednja preizkušnja je podaljševanje števila ur, ko baterije lahko delujejo. Ekstremne vremenske razmere lahko omrežja namreč ohromijo za več dni. Podjetja tekmujejo v razvoju baterij, ki bi lahko zdržale tako dolgo, pri tem pa uporabljajo kemikalije, ki se precej razlikujejo od tistih v litij-ionskih baterijah. Družba Eos Energy Enterprises s sedežem v New Jerseyju ponuja baterijo na osnovi cinka, ki lahko energijo zagotavlja do 16 ur. Družba Form Energy izdeluje tako imenovano baterijo železo-zrak, ki lahko napajanje neprekinjeno zagotavlja sto ur. Zagonsko podjetje je zbralo 1,2 milijarde dolarjev in v bližini Pittsburgha pred kratkim odprlo svojo prvo tovarno. Javne službe v Koloradu in Georgiji so že podpisale pogodbe za namestitev – prva je predvidena v letu 2025. Po besedah Matea Jaramilla, izvršnega direktorja družbe Form Energy, je osrednji izziv »zgraditi omrežje, ki bo večje od vremena«.
.webp){kind=icon}
