Bateriile de mare capacitate vor schimba profund piața de energie

Când spun mare capacitate, mă refer la bancurile de ordinul sutelor sau miilor de megawatt-oră, baterii gândite pentru un număr mare de consumatori, soluții city-level să zicem sau, cum am găsit în altă parte, utility-scale.

Poate mai țineți minte că acum câțiva ani chiar Tesla a instalat o baterie mare în Australia de Sud. La momentul respectiv, era cea mai mare baterie Li-Ion din lume, cu o capacitate de 129 MWh, și a fost un soi de experiment ale cărui rezultate sunt acum foarte bune.

Au fost mulți sceptici. Se spunea că va dura ani de zile ca instalația să fie construită, că nu va fi utilă, că nu va fi rapidă, că va pierde bani. În realitate, s-a construit în mai puțin de 100 de zile, iar în primul an de funcționare a arătat că poate genera venituri de zeci de milioane de dolari, adică este interesul administrației regionale să investească în așa ceva.

Bateria Tesla din Queensland a funcționat în primul rând ca un UPS. Pe acolo sunt probleme cu generarea de curent electric, iar bateria a intrat în funcțiune în momente în care, fără ea, diverse comunități ar fi rămas temporar fără curent electric din diverse motive (căderea unor magistrale de tensiune, oprirea unor stații de generare șamd). Rezultatele au fost atât de bune încât mai multe astfel de instalații sunt în construcție în alte zone ale Australiei; California, Hawaii și alte state americane investesc de asemenea în baterii.

Dar nu acesta este avantajul principal despre care voiam să scriu, că nu posibilitatea de a avea un buffer energetic ne interesează pe termen lung. Avantajul principal ar fi ieftinirea masivă a curentului electric.

Curentul electric nu este, în prezent, stocat. Nu poate fi generat acum, păstrat în depozit și consumat atunci când este cerere. Dacă vă uitați pe site-ul Transelectrica, puteți vedea în timp real consumul și producția de energie electrică, inclusiv pe categorii. În multe momente, producția este mai mare decât consumul, dar excesul de energie electrică nu poate fi stocat.

Acum, în lipsa bateriei, există generatoare scumpe și generatoare ieftine, iar prețul din factură al kilowattului-oră este un fel de medie ponderată a acestora. Există o bursă de energie, cu prețuri actualizate des (30 de minute? 1 oră?), exact ca bursa de acțiuni pe care sunt listate companiile.

Să ne închipuim că am avea însă baterii foarte mari în țară. Acestea ar putea înmagazina energie electrică produsă prin cea mai puțin costisitoare metodă și ar putea-o livra în rețea atunci când există cerere. Consumatorii finali ar beneficia mereu de energie ieftină. Când energia nu mai trebuie consumată imediat ce este produsă, metodele scumpe de a o genera n-ar mai fi necesare și, pe termen lung, s-ar închide.

Treaba asta poate funcționa inclusiv ca o afacere privată. Un operator de baterii utility-scale ar putea cumpăra energie ieftină atunci când este exces la generare și ar putea-o vinde cu altă ocazie, desigur cu un profit, dar oricum sub prețul energiei generate prin metode scumpe.

Uitați-vă la situația din 15 ianuarie 2019: prețul orar spot al energiei a fost la maximul ultimilor ani pentru că importam energie din afara țării (nu produceam noi destulă și nu avem baterii cu stocuri), producția de gaz a fost afectată de avarii, la fel și unitatea Turceni. Pe fondul grevei minerilor de la CE Oltenia, energia a fost scumpă.

N-am căutat costul de generare după sursă pentru România, că aici piața este cam ciudată, dar iată mai jos date statistice despre Germania și despre SUA.

Germania: prețul cel mai mic este pe fotovoltaice (PV = photovoltaic), între 3,9 și 6,4 eurocenți/kWh.

By FraKa – Own work, CC BY-SA 4.0, Link

SUA: geotermala este cea mai ieftină (aici prețurile sunt în dolari/MWh), urmată de eoliene.

By Andynct – Own work, data: https://www.eia.gov/forecasts/aeo/electricity_generation.cfm, CC BY-SA 4.0, Link

Diverse studii făcute la nivel global spun cam același lucru: 29 $/MWh pentru eoliene, 36 $/MWh pentru combustibili fosili. Bloomberg New Energy Finance găsește prețuri mai mari, dar un raport similar.

Toate celelalte metode implică factori ce cresc costurile. Cărbunele trebuie extras și transportat și ars, ceea ce-i ridică prețul, plus că poluează. Centralele nucleare generează multă energie, dar investiția inițială este mare și în caz de accident se ajunge la dezastre de amploare. Eolienele instalate în mare sunt costisitoare.

Prin urmare, nu trebuie să ne mire că fotovoltaicele și eolienele normale sunt printre cele mai ieftine. Soarele este infinit și gratuit, panourile fotovoltaice sunt foarte ușor de construit, tehnologia fiind banală. Eolienele, odată montate, își văd de treaba lor câtă vreme bate vântul.

Dacă pui totul în baterie, ca pas intermediar, costul mediu per kWh va fi și el scăzut, planificarea generării poate fi mult mai bine făcută, iar eventuale probleme (se oprește hidrocentrala, bagi Cernavodă în revizie șamd) n-ar avea un impact pentru consumatorul final.

Bateriile utility-scale sunt doar primul pas, apropo.

Odată dezvoltată tehnologia bateriilor, când prețul lor va fi suficient de mic (se construiesc multe fabrici de baterii în lume, peste 10 ani costul per kWh al unui acumulator va fi mic), sistemul poate fi descentralizat și vom trece la baterii pentru case.

Pare ciudată ideea de a avea o baterie mare în apartament, dar probabil că nu ar fi mai voluminoasă decât o noptieră, iar cei ce stau la case (adică o mare parte din Europa și SUA) o pot ascunde în garaj sau în camera tehnică.

Care va fi avantajul? Stocarea se va face chiar la locul de consum. Combinați asta cu panouri fotovoltaice puse pe casă (și prețul lor scade anual) și înseamnă nu doar că-ți poți genera o parte din energia necesară gospodăriei, dar ai unde să o înmagazinezi. Momentan, fără baterii în ecuație, este o întreagă discuție despre introdus acea energie în sistemul național, fiecare gospodărie devine vânzător de energie electrică, contor pe “uplink” și “downlink” șamd.

Cu baterie în ecuație, înmagazinezi ce produci și nu te complici cu vânzarea. Iei de la rețeaua națională doar cât îți mai trebuie. Cu un pic de noroc, e posibil să nu ai nevoie de multă energie de la rețeaua națională. Să presupunem, de exemplu, că pleci o săptămână în concediu. Panourile fotovoltaice de pe casă (sau de pe bloc) produc electricitate, iar aceasta nu se pierde, ci intră în bateria gospodăriei. Când te întorci, găsești bateria plină și-ți ajunge pentru câteva zile.

Nici bateriile pentru gospodării nu sunt vreun SF. Tesla vinde de multă vreme echipamente Powerwall, iar marii producători de baterii au lansat soluții similare. Cândva s-ar putea trece chiar la etapa trei: baterii mobile, nu utility-scale, nu plasate în gospodărie, care ar putea înmagazina excesul de energie generată și l-ar putea da înapoi în rețea atunci când este nevoie de acesta. Ați ghicit, vorbesc despre mașinile electrice atunci când numărul lor va fi suficient de mare pentru astfel de soluții “grid power storage”, ca să folosesc un termen inspirat din grid computing.