Baterien biltegiratze energia berriztagarriak eguzkia eta haizea bezalako iturri berriztagarrietatik sortutako elektrizitatea harrapatzen eta gordetzen duten sistemei egiten die erreferentzia, eta behar denean askatzeko. Baterien energia biltegiratzeko sistema hauek (BESS) energia berriztagarrien oinarrizko erronka konpontzen dute: eguzkiak ez du beti argitzen eta haizeak ez du beti jotzen, baina elektrizitate-eskaera ez da inoiz gelditzen.
Baterien biltegiratze-hazkundearen eskala
Baterien biltegiratze merkatua inflexio puntu batera iritsi da. AEBetako zerbitzu publikoen-baterien edukierak 26 gigawatt baino gehiago izan zituen 2024an, aurreko urtean baino % 66 gehiago. Energia hornitzaileek 10,4 GW ahalmen berri gehitu zuten 2024an bakarrik, eta aurreikuspenen arabera, beste 18,2 GW 2025ean jarriko dira martxan.
Hauek ez dira sareko gehikuntza xumeak. Nevadako Gemini Solar Plus biltegiratze proiektuak, 2024ko uztailetik martxan, 690-MW-ko eguzki-ustiategia eta 1.416 megawatt-orduko biltegiratzeko gai den 380 MW-ko bateria-sistema konbinatzen ditu. Kaliforniako Moss Landing instalazioa nazioko handiena da 750 MWrekin. Tamaina horretako proiektuak ekonomikoki ezinezkoak izango ziren duela hamarkada bat.
Hazkundeak eraldaketa zabalagoa islatzen du. Mundu mailan, bateriaren energia biltegiratzeko merkatua % 44 handitu zen 2024an, 69 GW-ko ahalmena instalatuz. Wood Mackenzie-k aurreikusten du merkatu globalak terawatt bat gaindituko duela hurrengo hamarkadan-ia zazpi aldiz egungo instalatutako ahalmena. Txinak eta Estatu Batuek hedapen hori bultzatzen dute, Texasek eta Kaliforniak AEBetako 20 GW-ko potentzia gutxi gorabehera.
Hazkunde hori iraunkorra egiten duena ekonomia da. Litio-ioizko bateriaren kostuak % 90 baino gehiago jaitsi dira azken hamarkadan, eta 2024an soilik % 40 jaitsi da. Prezioaren kolapso honek bateriaren biltegiratzea sareko osagarri garestia izatetik energia berriztagarrien sistemen oinarri ekonomiko bideragarri bihurtu zuen.
Baterien biltegiratzeak energia berriztagarriak nola gaitzen dituen
Energia berriztagarriek hornidura-eskariaren desegokitasuna sortzen dute, bateriek konpontzen dutena. Eguzki-panelek potentzia maximoa sortzen dute eguerdi aldera, eskaria sarritan txikiagoa denean, eta elektrizitate-eskari gailurra, berriz, arratsaldean izaten da eguzkia sartu ondoren. Haize-ereduak beren logika jarraitzen dute, askotan gauez gehiago sortzen dute eskualde askotan. Biltegiratu gabe, gehiegizko energia berriztagarri hori murriztu egiten da (alferrik galdu) edo erregai fosilen plantak behar dituzte hutsuneak betetzeko.
Baterien biltegiratze-sistemek gehiegizko sorkuntza berriztagarrien aldietan kargatzen dute eta eskari-handiko aldietan deskargatzen dira. Hau ez da teorikoa soilik-eskala masiboan gertatzen ari da. Kaliforniako eguzki ordu gorenetan, bateria-sistemek gehiegizko potentzia gigawatt xurgatzen dute. Arratsaldean eskariaren gorakada eta eguzki-sorkuntza jaisten denean, bateria hauek deskargatzen dira, gas naturalaren puntako landareen beharra desplazatuz.
Mekanikak koordinazio sofistikatua dakar. Bateriaren software adimendunak algoritmoak erabiltzen ditu sareko baldintzak denbora errealean-kontrolatzeko, noiz kargatu, noiz deskargatu eta zein abiadurarekin erabakitzeko. Kontrol-sistemek sareko beharrei milisegundotan erantzun diezaiekete, maiztasun berehalako egonkortzetik -ordu anitzeko energia-aldaketara bitarteko zerbitzuak eskainiz.
Sareko-eskala- litio-ioizko bateria-sistema tipiko batek hiru osagai nagusi ditu. Bateriak berak erreakzio elektrokimikoen bidez gordetzen du energia. Inbertsoreek baterien korronte zuzena sarearekin bateragarria den korronte alterno bihurtzen dute. Sistemaren balantzeak hozte-ekipoak, suteak itzaltzea, monitorizazio-sistemak eta sareko konexio-azpiegiturak barne hartzen ditu. Osagai hauek elkarrekin funtzionatzen dute joan-etorriko -% 85 inguruko eraginkortasuna lortzeko, hau da, kargatzeko jarritako energiaren % 85 deskargatzean ateratzen da.
Biltegiratze Iraupen Markoa
Bateriaren biltegiratzea ulertzeak eskatzen du aplikazio ezberdinek biltegiratze iraupen desberdinak behar dituztela eta bateria guztiek ez dutela helburu bera betetzen.
Maiztasunaren erregulazioa: segundotik minutura
Sare elektrikoak maiztasun zehatza-60 Hz mantendu behar du Estatu Batuetan. Desbideratze txikiek ere ekipoak kaltetu ditzakete edo itzalaldiak eragin ditzakete. Baterien biltegiratze-sistemek maiztasuna erregulatzen dute, segundo zati batean erantzuten dutelako, sorgailu tradizionalek gora edo behera egin dezaketen baino askoz azkarrago.
Aplikazio hauek ez dute energia-gaitasun handirik behar. Baliteke bateria bat aldi berean minutu batzuetan deskargatzea, egunean askotan. Balioa abiadura eta sentikortasunetik dator, ez biltegiratze iraupenetik.
Bizarra eta karga aldatzea: 1-4 ordu
Honek egungo litio-ioi teknologiaren leku gozoa adierazten du. 2024an instalatutako bateria-sistema gehienak 1 eta 4 ordu arteko deskargarako diseinatu ziren. Eskari-baxuko aldietan kargatzen dute sorkuntza berriztagarriek kontsumoa gainditzen dutenean, eta gero deskargatzen dute eskari gailurren garaietan.
Ekonomia funtzionatzen du, bateria hauek egunero deskargatu daitezkeelako, diru-sarrerak sortuz hainbat zerbitzuren bidez. Bezero komertzialen eskaera-kostuak murrizten dituzte, sareari ahalmena ematen diote puntako orduetan eta--erabileraren arbitrajea-puntutik kanpoko potentzia merkea erostea eta puntako potentzia garestia saltzea ahalbidetzen dute.
Kaliforniako sareak eredu hori argi erakusten du. Baterien sistemek aldizka kargatzen dute eguerdian eguzkiaren gehiegizko sorkuntzan eta deskargatzen dute arratsaldeko gailurrean, "ahatearen kurba"ri aurre egiteko moduan ezagutzen den fenomenoa. 3-4 orduko isurketa-leiho hau primeran bat dator arratsaldeko eguzkiaren gainbeheraren eta oheratu orduko eskariaren murrizketaren arteko tartearekin.
Eguneko txirrindularitza: 4-10 ordu
Iraupen luzeagoko-sistemek goizeko sorkuntza berriztagarriak gorde ditzakete arratsaldean erabiltzeko, edo arratsaldeko eguzkia har dezakete gaueko eskaerarako. Energia Berriztagarrien Laborategi Nazionaleko Biltegiratze Etorkizuneko Azterlanak 10 ordu arte energia biltegiratzeko diseinatutako sistemak aztertu ditu, eta horiek biltegiratze-eskalako biltegiratze funtzioa birmoldatuko dutela aurreikusi dute.
Erronka kostua da. Biltegiratzeko ordu gehigarri bakoitzak bateriaren edukiera gehiago behar du, sistemaren kostuak handituz. 4-orduko sistema batek 160 $ balio dezake kWh bakoitzeko, eta 10-orduko sistema batek-kWh kostua handitzen du, behar diren zelula gehigarrien ondorioz. Hala ere, bateriaren prezioen jaitsierak pixkanaka iraupen luzeagoko litio-ioi sistemak bideragarriagoak bihurtzen ari dira.
-Egun anitzeko sasoikotik: egungo hutsunea
Sorkuntza berriztagarri gutxiko aldi luzeek-batzuetan Europan "Dunkelflaute" gertaerak deitzen diren-biltegiratzeko arazoa konpondu gabekoa adierazten dute. 10 eguneko haize ahularekin eta eguzki mugatu batean, sarearen eskaria asetzeko gaur egun dagoena baino biltegiratze askoz gehiago beharko litzateke.
Physics World-ek kalkulatu zuen Erresuma Batuak 5 terawatt-orduko biltegiratze-lanak beharko lituzkeela ondoz ondoko hamar-belaunaldi-egun-herrialdearen egungo bateriaren edukiera 100 aldiz baino gehiago estaltzeko. Gaur egungo kostuekin, hori izugarri garestia izango litzateke. Litio-ioizko bateriak errentagarriak dira-eguneroko bizikletan ibiltzeko soilik, ez egun anitzeko edo sasoiko biltegiratzeko.
Hutsune honetan teknologia alternatiboak agertzen dira, nahiz eta gutxi iritsi diren eskala komertziala.
Baterien Teknologiaren bilakaera
Litio-ioizko bateriak nagusitzen dira egungo inplementazioetan, baina teknologiaren panorama dibertsifikatzen ari da aplikazioen beharren arabera.
Litio Burdin Fosfatoa hartzen du
Litio-kimikaren barruan, aldaketa nabarmena gertatu zen 2022 inguruan. Litio burdin fosfatoa (LFP) biltegiratze geldikorako kimika nagusia bihurtu da, lehen nagusi ziren nikel manganeso kobalto (NMC) bateriak ordezkatuz.
LFPk hainbat abantaila eskaintzen ditu sareko aplikazioetarako. Termikoki egonkorragoa da, sute arriskua murrizten du. Ez du kobaltorik behar, kostuei eta iturri etikoei buruzko kezkak zuzentzen ditu. LFP bateriek karga--deskarga-ziklo gehiago jasan ditzakete, eta fabrikatzaile batzuek 16 urteko iraupena dutela aldarrikatzen dute, aurreko belaunaldiek jasan zuten 2-3 urteko degradazioarekin alderatuta.
Konpromisoa energia-dentsitatea da. LFP bateriek NMC baino energia gutxiago gordetzen dute kilogramo bakoitzeko, baina pisua axola ez den sare geldiko aplikazioetarako, hau ez da eragozpen nabarmena. Kostuak eta iraupenak gehiago dute garrantzia, eta LFPk irabazi egiten du bietan.
Txinak LFP baterien gehiengoa fabrikatzen du. Kontzentrazio honek hornikuntza-katearen kezkak sortu ditu, eta AEB eta Europaren ahaleginak bultzatu ditu etxeko ekoizpen-gaitasuna eraikitzeko. Hala ere, instalazio hauek kostu-desabantaila bat dute, AEBetako eta Europako bateriak Txinako fabrikazio baliokideek baino %20 gehiago balio dutelako.
Premia Desberdinetarako Sortzen ari diren Alternatibak
Sodio-ioizko bateriek interesa sortu dute litioaren alternatiba gisa. Sodioa ugaria eta merkea da-"tona bat sodio dago nonahi", NRELeko ikertzaile batek adierazi duenez. Teknologia ez da ihes termikorako joera gutxiago eta litio-ioia baino nabarmen merkeagoa izan liteke. Hala ere, sodio-ioizko bateriak ez daude oraindik komertzialki helduak sare-eskalako aplikazioetarako, eta LFPren prezioen jaitsierak alternatibak garatzeko premia murriztu du.
Fluxu-bateriek iraupen-arazoaren beste ikuspegi bat adierazten dute. Sistema hauek zelulak zeharkatzen dituzten elektrolito likidoetan gordetzen dute energia, karga positibo eta negatiboetarako depositu bereiziekin. Abantaila da energia-gaitasuna potentzia-ahalmenetik independenteki eskalatzen dela-energia gehiago biltegiratu ahal izango dituzu tanke handiagoak erabiliz. Fluxuko bateriek teorian eduki dezakete milaka ziklotan degradatu gabe.
Erronka proiektuaren aztarna eta konplexutasuna da. Flow bateriek espazio eta azpiegitura garrantzitsuak behar dituzte, eta litio-ioizko sistema trinkoak baino ez dira erakargarriak aplikazio gehienetarako. Teknologia nitxo bat izaten jarraitzen dute, nahiz eta kimika hobetuetan ikertzen jarraitzen den.
Columbia Unibertsitateko ikertzaileek 2024ko irailean potasio-sodio-sufrezko bateriei buruzko aurrerapenak iragarri zituzten. Material ugari eta merke erabiltzen dituzte eta emaitza itxaropentsuak lortu zituzten 75 gradu inguruko tenperatura ertainean, aurreko diseinuek eskatzen zuten 250 gradu baino askoz azpitik. Taldearen elektrolitoen berrikuntzak aurreko bertsioak mugatzen zituzten prezipitazio solido problematikoak disolbatu zituen. Ikerketa horiek komertzialki bideragarri diren produktuetara itzultzen diren ala ez ikusteko dago, baina etengabeko bateriaren garapenaren zabalera adierazten du.
-Mundu errealeko errendimendua eta integrazioa
Proiektu pilotuen eta sare{0}}eskalako hedapenaren arteko desberdintasunak errealitate tekniko eta ekonomiko konplexuak nabigatzea dakar.
-Biltegiratze-sistema hibrido berriztagarriak
2024an AEBetan gehitutako 9,2 GW-ko bateriaren ahalmenetik 3,2 GW inguru eguzki-ustiategiekin batera kokatutako sistema hibridoetatik etorri ziren. Parekatze honek abantaila operatiboak sortzen ditu sorkuntza berriztagarriak biltegiratze bereiztera konektatzeaz haratago.
Sistema hibridoek sareko konexio-azpiegitura parteka dezakete, interkonexio-kostuak eta konplexutasuna murriztuz. Eguzki-panelen korronte elektrikoa DC-akoplatutako baterietara zuzenean igor daiteke bihurgailu baten bidez, AC-DC bihurketa anitzen efizientzia-galerak saihestuz. Proiektuaren garatzaileek eguzki-ahalmenarekiko bateriaren tamaina optimiza dezakete, batzuetan eguzki-matrizea baino potentzia handiagoa duten bateriak instalatzen dituzte sarearen konexioaren erabilera maximizatzeko.
Instalazio hibrido hauek belaunaldi berriztagarrien profilak leuntzen dituzte. Eguzki-energia oso aldakorra sarera zuzenean injektatu beharrean, bateriak gorabeherak xurgatzen ditu, potentzia egonkorra eta bidal daitekeena emanez. Sareko operadorearen ikuspuntutik, behar bezala konfiguratutako eguzki-plus-biltegiratze instalazio batek ia sorgailu kontrolagarri baten antzera funtzionatu dezake.
Sareko zerbitzuak eta diru-sarreren pilaketa
Baterien biltegiratze-sistemek ez dute diru-sarreren iturri bakar batean oinarritzen. Negozio-ereduak zerbitzu anitzetako diru-sarrerak biltzea-"sarrerak pilatzea" dakar.
Maiztasunaren erregulazioak bateriak ordaintzen ditu sareko maiztasun-desbideratzeei azkar erantzuteko, beharrezkoak diren 60 Hz-ko zehatzak mantentzen lagunduz. Ahalmen-merkatuek biltegiratzea konpentsatzen dute eskariaren puntako garaietan deskargatzeko erabilgarri egoteagatik, deitzen ez bazaie ere. Energia arbitrajeak elektrizitate handizkako prezioak baxuak direnean kargatzea eta prezioak igotzen direnean deskargatzea dakar. Baterien jabe batzuek babeskopia-ahalmena ere eskaintzen dute edo eskaerari erantzuteko programetan parte hartzen dute.
Diru-sarreren iturrien aniztasun honek proiektuaren ekonomia hobetzen du, baina konplexutasuna ere gehitzen du. Baterien kudeaketa-sistemek aukera lehiakideen artean optimizatu behar dute, maiztasun-erregulazioko ordainketak energia-arbitraje-aukerekin orekatuz, bateriak ahalmen-merkatuaren konpromisoetarako gaitasun nahikoa duela bermatuz.
Benetako Errendimendu Datuak
Mundu errealeko-bateriaren errendimenduak teknologiaren gaitasuna eta mugak erakusten ditu. 2024ko otsailean, Texasko bateria-sistemek ia 1 GW-ko potentzia eman zuten sistemaren larrialdi batean, biltegiratzeko fidagarritasuna frogatuz gehien behar zenean.
Kaliforniako bateriaren flota sareko eragiketetan parte hartu da. CAISO, Kaliforniako sareko operadorea, gaur egun baterietan oinarritzen da arratsaldeko arrapala kudeatzeko, eguzki-sorkuntza jaisten den heinean. Ohiko egunetan, bateriaren deskarga 5-18:00ak aldera hasten da, 19:00-20:00 inguruan gailurra eta 22:00etan murrizten da, egoeraren ahate-kurbaren erronkarekin bat datorren lau orduko gutxi gorabeherako deskarga-zikloa.
Hala ere, etenaldiak eta errendimendu arazoak gertatzen dira. Konfigurazio okerrek, softwarearen akatsek eta ekipoen hutsegiteek sare-eskalako bateria-sistemak lineaz kanpo gelditzea eragin dute ustekabean. 2018ko -2023ko hutsegite globaleko estatistikek erakusten dute porrot-tasak murrizten ari direla industria heldu ahala, baina bateria-sistemek sorgailu tradizionalek baino konplexuagoak izaten jarraitzen dute eta hutsegiteko joera izan dezakete.
Energia Berriztagarrien Laborategi Nazionalak eredu operatibo hauen jarraipena egin du sarearen plangintzaren berri emateko. Haien analisiak iradokitzen du bateriaren hedapena handitzen doan heinean, fidagarritasuna bermatzeak gaitasun gehiago ez ezik, aniztasun geografikoa eta sistema erredundantzia ere behar dituela.
Eraldaketa ekonomikoa eta merkatuaren dinamika
Baterien biltegiratzeko kostuen beherakada izugarriak energia-ekonomia birmoldatu du, baina finantza-oztopo handiak daude.
MIT Technology Review-ek egindako 2018ko analisi batek berriztagarrien sartze-maila altuetara iristeko kostua aztertu zuen. Ikerketak aurkitu zuen Kaliforniako helburuak lortzeko beharrezkoak diren sorkuntza eta biltegiratze berriztagarrien eraikuntzak kostuak esponentzialki igoko lituzkeela. % 80 berriztagarrien sartzearekin, ikertzaileek kalkulatu zuten kostuak 1.600 $ baino gehiago izango liratekeela megawatt-orduko, % 50 berriztagarrien kasuan, MWh bakoitzeko 49 $ baino gehiago. Bateriak 2018ko prezioen-herenak gutxi gorabehera kostatuko zirela suposatuz ere, ekonomia "biltegiratzeko kostua erabat nagusitu" zen, Steve Brick Clean Air Task Force analistak adierazi zuenez.
Sei urte geroago, baterien kostuak aurreikusitako-heren bat baino gehiago jaitsi dira. 2020an 250 $ kWhko kostatzen zuten edukiontzien-bateria-sistemak 2023rako 140 $-tik behera jaitsi ziren, eta 2024. urtera arte murrizten jarraitu zuten. Wood Mackenzie proiektuen kostuak 100 $-tik behera jar litezke kWh-ko 2030ean.
Prezio jaitsiera hauek proiektuaren bideragarritasuna eraldatzen ari dira. 2018an zentzu ekonomikorik ez zuten bateria biltegiratzeko proiektuak lehiakorrak dira orain. Inflazioa Murrizteko Legeak inbertsioen zerga-kredituak ezarri zituen biltegiratze autonomorako 2022an, proiektuaren ekonomia gehiago hobetuz eta hedapena bizkortuz.
Dena den, beharrezkoa den inbertsioaren tamaina izugarria izaten jarraitzen du. Erresuma Batuko gobernuak kalkulatzen du bateria biltegiratzeak eta erlazionatutako sareko teknologiek Erresuma Batuko energia sistema 40.000 milioi libera arte aurreztu dezaketela 2050erako, baina puntu horretara iristeko inbertsio handiak behar dira. Kaliforniako lehendik dagoen 12,5 GW instalatutako ahalmenak inplementatutako kapitalean milioika milioi dira, baina horrek estatuko biltegiratze beharren zati bat baino ez du estaltzen.
Baterien hedapenaren kontzentrazio geografikoak ekonomia eta politika non bat datozen islatzen du. Texasek (2024an instalatutako 8 GW) eta Kalifornian (12,5 GW) elkarrekin AEBetako baterien edukieraren hiru-laurden baino gehiago hartzen dute. Bi estatuek energia berriztagarrien baliabide handiak dituzte, laguntza-politikak eta biltegiratze-malgutasuna ekonomikoki saritzen duten energia-merkatuak.
Nazioartean, Txinak baterien edukieraren erdia gutxi gorabehera fabrikatzen du eta lehengaien hornikuntza-katean nagusitzen da. Txinako enpresek litio-ioizko baterien fabrikazio-ahalmenaren % 60 baino gehiago eta litioa, kobaltoa, nikela eta grafitoa bezalako lehengaien prozesatzeko gaitasunaren % 90 baino gehiago kontrolatzen dute. Kontzentrazio honek hornikuntzaren segurtasunari buruzko kezkak sortzen ditu eta Mendebaldeko fabrikazio-gaitasuna eraikitzeko ahaleginak bultzatu ditu, nahiz eta kostu handiagoak izan.
Erronkak eta mugak
Hazkunde azkarra izan arren, bateria biltegiratzeak trantsizio energetikoan bere azken zeregina mugatzen duten konpondu gabeko oztopoei aurre egiten die.
Lehengaien mugak
Bateriaren biltegiratzea terawatt mailara eskalatzeak litio, kobalto, nikel eta beste material kopuru handiak behar ditu. Txileko Atacama basamortuan eta antzeko lekuetan litio meatzaritzak ingurumen-inpaktu handiak ditu, ura agortzea eta ekosistemen kalteak barne. Kongoko Errepublika Demokratikoan kontzentratzen den kobalto-meatzaritzak kezka etiko eta ingurumen-arlo handia dakar.
2030. urterako Europan bateriaren ekoizpena urtero 965 gigawatt-orduraino igotzen doan heinean, materialaren eskaria izugarri handituko da. Hornikuntza-katearen lepoak hedapena moteldu edo kostuak handitu ditzake, batez ere ibilgailu elektrikoen eskariak eskasia sortzen badu. Birziklatze-azpiegituren eta sodio-oiaren moduko kimika alternatiboen garapenak bide bat suposatzen du, baina ez batak ez besteak ez dira behar adina eskala material birjinaren erauzketa presioa murrizteko.
Segurtasun eta ingurumen kezkak
Litio -ioizko baterien kontzentrazio handiek sute arriskua dute. -Profil handiko bateriak biltegiratzeko instalazioetako hainbat sute gertatu dira, 2019an Arizonako Zerbitzu Publikoko McMicken instalazioetan eta beste gune batzuetan izandako gorabeherak barne. Sistema modernoek suteak itzaltzeko, kudeaketa termikoa eta monitorizazio sistema sofistikatuak dituzte, baina arriskua ez da kendu.
Bizitzaren amaierako-- deuseztatzeak beste erronka bat dakar. Bateriak denborarekin degradatzen dira, normalean jatorrizko edukieraren % 70-80ra iristen dira 10-15 urte erabili ondoren. Sistema hauek modu seguruan deuseztatzeko eta balio handiko materialak berreskuratzeko, gaur egun apenas existitzen den birziklapen azpiegitura garatzea eskatzen dute. NREL-en Litio-Ioi Baterien Birziklapenaren Ebaluazio eredua hornikuntza-kateak eta birziklapenaren eraginak mapatzen saiatzen da, baina eskala komertzialeko bateriak birziklatzea abian jarraitzen du.
Baterien zeluletako elektrolito kimikoak kaustikoak eta arriskutsuak izan daitezke ihes egiten badute. Baterien biltegiratze-instalazioen bizilagunek batzuetan proiektuen aurka egiten dute ingurumen- eta segurtasun-kezka horiengatik, batez ere nekazaritzako lurrak istripuek eragin ditzaketen landa eremuetan.
Interkonexioa eta Sarearen Integrazioko Botilak
Bateriak instalatzeko prest edukitzeak berdin du sarera konektatu ezin badira. Estatu Batuetako interkonexio-ilara botila-lepo nagusi bihurtu da. 2023tik aurrera, sarera konektatu nahi zuten bateriak biltegiratzeko proiektuek 50 hilabeteko gehienezko itxaronaldia izan zuten hasierako eskaeratik interkonexio akordiora arte, eta ondoren, benetako eraikuntzak urte gehiago behar ditu.
Horrek esan nahi du 2025ean martxan jarritako proiektuak 2018 inguruan interkonexio ilaran sartu zirela ziurrenik. Hornikuntza-katearen aldaketek, kostuen gorabeherek eta epe luze hauetan zehar teknologiaren bilakaerak proiektuaren bideragarritasunari eragiten diote. Garatzaile batzuek ilara erdiko-proiektuak bertan behera uzten dituzte, ekonomiak okerrera egiten badu.
Sareko azpiegiturak berez bertsio berritzaileak behar ditu bateriaren instalazio handiak kudeatzeko. Sorgailu zentraletatik kontsumitzaileetara norabide bakarreko energia-fluxurako diseinatutako banaketa-sistemek noranzko biko fluxuetara egokitu behar dute, bateriak deskargan energia injektatzen baitute. Babes-sistemek, tentsioa erregulatzeko ekipoak eta kontrol-softwareak eguneratzeak behar dituzte.
Iraupena-Kostuaren arazoa
Oinarrizko muga ekonomikoa izaten jarraitzen du: litio-ioizko bateriak ondo funtzionatzen dute 1-4 orduko aplikazioetarako, baina izugarri garestitzen dira egun anitzeko biltegiratzeko. 2023ko Physics World analisi batek kalkulatu zuen Erresuma Batuari nahikoa biltegiratze eskaintzeak -berriztagarrien- belaunaldi baxuko hamar egun jarraian estaltzeko, gutxi gorabehera 50.000 milioi £ kostatuko lituzkeela hidrogenoan oinarritutako biltegiratzeak edo baterien kopuru astronomiko baliokide bat egungo kostuekin.
Horregatik, bateria biltegiratzeak bakarrik ez ditu %100 berriztagarriak diren sareak gaituko. Eskualde gehienetan gertatzen diren haize- eta eguzki-sorkuntza-aldi luzeek-eskualde gehienetan gertatzen diren-gaitasun berriztagarrien gehiegizko garapena, oraindik komertzialki existitzen ez diren-iraupen luzeko biltegiratze-teknologien garapena edo bidal daitezkeen sorkuntza iturriak mantentzea, adibidez, gas naturala karbonoa harrapatzen duen, nuklearra edo geotermikoa.
Aurrera Bidea
Baterien biltegiratzea energia berriztagarrietarako funtsezko izatera igaro da, baina bere eginkizuna sistemaren eraldaketa zabalago batean osagai bat izaten jarraitzen du.
Sareko operadoreak gero eta sistema konplexuagoak orkestratzen ikasten ari dira. Ehunka zentral handi batzuk kontrolatu beharrean, banatutako milioika baliabide kudeatzen ari dira, bateriak, eguzki plakak, aerosorgailuak eta karga kontrolagarriak barne. Adimen artifizialak eta ikaskuntza automatikoko algoritmoek sorkuntza berriztagarrien ereduak aurreikusten, bateriaren bidalketa optimizatzen eta eskaintza eta eskaria orekatzen laguntzen dute segundo-eta{3}}urtaroen denbora-eskaletan.
Puerto Ricok biltegiratzeko ahalmena erakusten du ingurune bereziki zailak direnetan. Uharteak urakanen aurrean duen ahultasuna eta ondoriozko elektrizitate-etenaldiak funtsezkoa egiten du energia-erresilientzia. NRELek eguzki--eta-bateria-sistema indibidualak zabaltzen lagundu du Puerto Rico osoan, sare nagusiak huts egiten duenean babesko energia eskaintzen eta inportatutako erregai fosil garestiekiko konfiantza murriztuz.
Biltegiratzeko gainerako hutsuneei aurre egin diezaieketen teknologietan ikertzen jarraitzen da. Burdina-aireko bateriak, energia 100 orduz gorde dezaketenak, garatzen ari dira. Flow bateriaren hobekuntzak aztarna eta kostua murriztu ditzakete. Biltegiratze termikoak-elektrizitatea harea, gatza edo beste material batzuk berotzeko-iraupen luzeko-aplikazioetarako beste bide bat eskaintzen du, bereziki bero industrialetarako. Finlandiako "hareazko bateriak" 8 megawatt energia termiko gordetzen ditu 600 gradutan, inguruko etxe eta instalazioei berogailua emateko.
Biltegiratzea ibilgailuen-sareko-teknologiarekin integratzeak beste muga bat da. Ibilgailu elektrikoek bateriaren edukiera handia dute, gehienetan inaktibo egoten dena. Bi norabideko kargatzeko teknologiak energia elektrikoa sarera deskargatzeko aukera eman diezaieke puntako garaietan, funtsean milioika ibilgailu banatutako biltegiratze baliabide bihurtuz. Australia eta beste herrialde batzuk bide-orriak aztertzen ari dira teknologia estandarra egiteko.
Politika eta merkatuaren diseinua funtsezkoak izango dira. Biltegiratze-onura ugariak behar bezala baloratzen dituzten arau-ingurune egokiak eta merkatu-mekanismoak sortzen dituzten eskualdeek ziurrenik hedapen azkarragoa izango dute. AEBetako Inflazioa Murrizteko Legearen biltegiratze zerga-kredituek garapena bizkortu zuten; beste jurisdikzio batzuetan antzeko politika-laguntzak hazkunde globala bultzatu dezake.
Ebidentziak aztertuta argi geratzen dena da bateriaren biltegiratzea ertzetatik energia plangintzaren korronte nagusira igaro dela. 2024. urtearen amaierarako Estatu Batuetan instalatutako 26 GWak, nabarmenak izan arren, hasiera besterik ez du adierazten. BloombergNEF-ek 2035erako urteko 220 gigawatt-eko gehikuntzak mundu osoan aurreikusitakoak iradokitzen du egungo hazkunde-tasa, eutsiz gero, bateria biltegiratzea oinarrizkoa izango dela sareko eragiketetarako transmisio-lineak edo transformadoreak.
Teknologiak ez ditu arazo guztiak konponduko. Sasoiko biltegiratzea iheskorra izaten jarraitzen du, materialen hornikuntza-kateek mugak dituzte eta kostuak jaisten jarraitu behar dute. Baina ibilbidea argia da: energia berriztagarriak azkar eskalatu ziren kostuak erregai fosilen parekotasunaren azpitik jaitsi zirenean; bateria biltegiratzeak eredu bera jarraitzen du orain, eta gero eta berriztagarriagoa den sare bat kudeatzeko beharrezkoak diren sistemak forma hartzen ari dira denbora errealean.
Maiz egiten diren galderak
Zenbat denboran biltegiratzeko sistemak energia gorde dezakete?
Gaur egun instalatutako sare-eskalako- litio-ioizko bateria-sistema gehienak 1 eta 4 ordu arteko deskargarako diseinatuta daude. Horrek esan nahi du agortu aurretik aldi horretako potentzia nominal osoa eman dezaketela. Sistema berri batzuk 6-10 ordura arte luzatzen dira, baina iraupen luzeagoek kostuak nabarmen handitzen dituzte. Biltegiratze iraupena bateriaren ahalmen fisikoaren araberakoa da (megawatt-ordutan neurtuta) bere deskarga-abiadurarekin zatituta (megawatt-tan neurtuta).
Zein da sare-eskalako bateria biltegiratze-sistema baten iraupena?
Sarean biltegiratzeko erabiltzen diren litio-burdina fosfatoko bateria modernoek errendimendu egokia mantentzen dute normalean 10-16 urtez, erabilera-ereduen arabera. Baterien sistemak milaka karga-deskarga-ziklo igarotzen dituzte beren bizitzan zehar, eta pixkanaka-pixkanaka ahalmena galtzen dute. Errendimendua jatorrizko ahalmenaren % 70-80 ingurura hondatzen denean, bateriak ordeztu behar izaten dira normalean, nahiz eta degradatutako bateriak ez hain zorrotzak diren aplikazioetarako berriro erabiltzeko ikerketek jarraitzen duten.
Zergatik ari dira jaisten bateriaren kostuak hain azkar?
Hiru faktorek bateriaren kostuak murrizten dituzte. Lehenik eta behin, ibilgailu elektrikoen fabrikazio-eskala masiboak produkzio-bolumenak sortu zituen,-unitateko kostuak murrizten zituztenak. Bigarrenik, bateriaren kimikan hobekuntzak handitu egin ziren energia-dentsitatea eta material-eskakizunak murriztu zituzten. Hirugarrenik, fabrikatzaileen arteko lehiak, batez ere Txinako ekoizleek, gehiegizko eskaintza sortu zuten 2024an, prezioak gehiago beherantz. Ikaskuntza-kurbek iradokitzen dute kostuek jaisten jarraituko dutela ekoizpen-bolumen metatuak hazi ahala.
Bateriek guztiz ordezka ditzakete gas naturalaren zentral elektrikoak?
Ez egungo teknologiarekin. Bateriek eskari handienetan egunero ordu batzuk exekutatzen dituzten "pikorrak" landareak ordezkatzen dituzte. Hala ere, etengabe funtzionatzen duten eta -egun anitzeko fidagarritasuna eskaintzen duten gas naturalaren ziklo konbinatuko-plantak zailak izaten jarraitzen dute pilekin ordezkatzeko, iraupenaren eta kostuen mugak direla eta. Sare guztiz berriztagarri batek bateria gehiegi eraikitzea, oraindik komertzialki existitzen ez diren-iraupen luzeko biltegiratze-teknologiak edo karbono-behe-karbonoaren bidal daitezkeen alternatibak, nuklearra edo geotermikoa, esaterako, beharko lituzke.
Nola irabazten dute bateria biltegiratzeko sistemek dirua?
Baterien biltegiratze-proiektuek iturri anitzetatik diru-sarrerak sortzen dituzte aldi berean, "diru-sarreren pilaketa" izeneko praktika. Maiztasun-erregulazio-zerbitzuetatik, gaitasun-merkatuko ordainketetatik lortzen dituzte puntako garaietan erabilgarri egoteagatik, energia-arbitrajearekin, -puntuko potentzia merke erosiz eta prezioen igoeretan salduz, eta, kasu batzuetan, karga murrizteko edo ordezko energia-zerbitzuak eskatzen dituzte. Diru-sarreren iturrien nahasketa eskualdearen eta merkatuaren egituraren arabera aldatzen da.
Seguru al dira bateriak biltegiratzeko sistemak?
Sareko -eskalako bateria-sistemek segurtasun-eginbide zabalak dituzte, besteak beste, suteak itzaltzeko sistemak, kudeaketa termikoa, etengabeko monitorizazioa eta babes fisikoak. Hala ere, arriskuak daude-litio-ioi-bateriek su har dezaketela kaltetuta edo gaizki kudeatzen badira, eta-maila handiko hainbat gertakari gertatu dira. Segurtasun-estandarrek eboluzionatzen jarraitzen dute industria heltzen den heinean, eta instalazio modernoek lehenagoko inplementazioetatik jasotako irakaspenak jasotzen dituzte. LFP kimika, oro har, NMC baino seguruagoa da egonkortasun termiko hobea dela eta.