Warum ist Batteriespeicherung so wichtig?
Saubere, erneuerbare Energiequellen werden benötigt, um eine nachhaltige Gesellschaft zu schaffen. Sie müssen unsere derzeitige Abhängigkeit von problematischeren Energiequellen wie Öl, Erdgas und Uran verdrängen. Die Probleme mit solchen erneuerbaren Energiequellen bestehen darin, dass sie nicht in der Zeit erzeugt werden, in der sie am meisten benötigt werden - in Zeiten mit Spitzenenergiebedarf.
Die Erzeugung von Energie aus solchen Quellen hängt von den Umweltbedingungen ab. Windenergie wird genutzt, wenn es windig ist, und die Erzeugung von Sonnenenergie ist abhängig vom Sonnenlicht. Solche Herausforderungen erfordern eine Speicherlösung wie Lithium-Ionen-Batterien. Sie ermöglichen die Speicherung von erneuerbarer Energie bis zum Bedarf.
Laut Ram Ramachander, Chief Digital Officer und Chief Commercial Officer für Social Innovation Business bei Hitachi Europe, ist die Bedeutung der Batteriespeicherung zweigeteilt:
"Es dient einem doppelten Zweck: Erstens erleichtert es die Integration von intermittierenden erneuerbaren Energiequellen und öffnet gleichzeitig die Tür für die Schaffung von Einkommen für Prosumenten. Der doppelte Zweck der Batteriespeicherung treibt die Massenmarkteinführung von Wohnlager über 2020 voran. Bis 2025 können wir davon ausgehen, dass die Speicherung in Wohngebäuden eine integrierte und wesentliche Komponente aller Projekte im Bereich der erneuerbaren Energien ist. "
Ramachander sieht eine Zukunft, in der "Prosumer" (individuelle Energieerzeuger / -verbraucher) individuelle Energiespeichersysteme installieren, die es ihnen ermöglichen, erhebliche Einsparungen zu erzielen und durch den Verkauf überschüssiger Stromerzeugung Einnahmen zu generieren.
Der aktuelle Zustand der Batteriespeicherung
Die Kosten für die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien sinken weiter.
Elon Musk von Tesla geht davon aus, dass die Kosten für Lithium-Ionen-Batterien bis 2020 auf 100 US-Dollar / kWh sinken werden. Im Jahr 2010 waren es erst 1.000 US-Dollar. Bloomberg prognostiziert, dass die Kosten für Batteriespeicher bis 2030 unter 50 US-Dollar sinken werden Angebot . Mit sinkenden Kosten werden alternative Energiequellen zunehmend wettbewerbsfähiger gegenüber konventionellen Energieprojekten.
Eine erhöhte Nachfrage nach Batteriespeichern kann durch die Regierungspolitik beeinflusst werden, was wiederum zu einer erhöhten Produktion und sinkenden Preisen führen kann. Mehrere Staaten haben Speichermandate und -vorschriften erlassen, darunter Kalifornien, Hawaii, Maryland, Massachusetts, Nevada, New Jersey und Oregon. Bundesweit steht eine Investitionsteuergutschrift von 30 Prozent für Investitionen in Energiespeicherung noch zur Verfügung, solange es mit erneuerbaren Energieerzeugungsprojekt verbunden ist. Kalifornien hat das bislang aggressivste Programm angenommen, das bis 2020 33 Prozent der Energie aus erneuerbaren Quellen und bis 2030 50 Prozent erfordert.
Der Lithiumverbrauch wird zwischen 2017 und 2020 voraussichtlich um 42 Prozent steigen, was auf eine erhöhte Batterieproduktion zurückzuführen ist. Kurzfristig sollte mit Preissteigerungen gerechnet werden, die ab 2019 mit steigender Lithiumproduktion zurückgehen werden.
Die Batterieproduktion ist ebenfalls stark von Kobalt und Nickel abhängig. Die Kobaltpreise verdoppelten sich zwischen 2016 und 2017, wobei die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien 2017 49 Prozent der Nachfrage einbrachte. Bis zum Jahr 2022 soll sie auf 61 Prozent steigen.
Das Wachstum der Produktion von Elektrofahrzeugen (EV) treibt die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien voran. Elektrofahrzeuge machen derzeit nur etwa ein Prozent aller Fahrzeuge aus, aber das wird sich schnell ändern. Laut einer McKinsey & Company könnte das EV-Segment des Marktes für leichte Nutzfahrzeuge bis 2030 20 Prozent erreichen.
Tesla hat sich zum Ziel gesetzt, den globalen Übergang zu nachhaltiger Energie durch "zunehmend erschwingliche Elektrofahrzeuge und Energieprodukte" zu beschleunigen. Tesla hat in Zusammenarbeit mit Panasonic seine Gigafactory-Batterie entwickelt, um das Ziel einer halben Million Autos pro Jahr zu erreichen Produktionsstätte in Nevada.
Panasonic, der weltweit größte Hersteller von Lithiumbatterien, gab im März 2018 bekannt, dass die Produktion in einem neuen 400-Millionen-Dollar-Werk in China aufgenommen wurde. CATL oder Contemporary Amperex Technology, ein Konkurrent im Bereich der Lithium-Ionen-Batterien, kündigte außerdem seine Absicht an, eine riesige Fabrik in China zu bauen. Der Abschluss des Projekts würde seine Kapazität bis 2020 auf 50 Gigawattstunden erhöhen, im Gegensatz zu den 35 Gigawattstunden Batterien, die bei Teslas Gigafactory produziert werden.
Eine glänzende Zukunft für Speicherbatterien?
Speicherbatterien bieten eine praktikable Lösung für die Speicherung intermittierender Energieversorgungen im Zusammenhang mit erneuerbaren Energien. Die Kosten sinken mit steigender Produktion und sie geben Hoffnung für eine Zukunft, die mit sauberer erneuerbarer Energie verbunden ist.
Es wird jedoch Ressourcenbeschränkungen geben, die verwaltet werden müssen. Mit einer Verdreifachung der EV-Produktion bis 2030 wird der Lithiumbedarf drastisch steigen. Die Erde verfügt über bedeutende Lithium-Reserven, aber es werden mehr Minen benötigt, um schnell online zu gehen. Ein weiteres wichtiges Metall, das bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien verwendet wird, ist Kobalt. Zum Beispiel enthält ein Smartphone typischerweise 1 Gramm Lithium und 8 Gramm Kobalt. Mehr als 40 Prozent des geförderten Kobalts werden bereits vom Markt für Lithium-Ionen-Batterien verbraucht, obwohl der EV-Markt immer noch sehr klein ist. Da jedes Elektrofahrzeug 10 kg Kobalt benötigt, bedeutet eine schnell steigende Produktion, dass der Kobaltbedarf erheblich steigt.
Trotz dieser Bedenken scheint die Kombination aus erneuerbaren Energiequellen und Batteriespeicherung die beste Option für die Beseitigung der Produktion schmutziger Energie zu sein.