Eén element van een succesvolle integratie van intermitterende hernieuwbare energiebronnen in het energiesysteem is energieopslag. Hoewel gepompte waterkracht al lang een methode voor energieopslag is, hebben batterij-energieopslagsystemen (BESS's) die gebruik maken van lithium-ionbatterijen de laatste tijd aan populariteit gewonnen. Tegen eind 2022 waren er 8,842 GW aan actieve BESS's op nutsschaal in de Verenigde Staten met een totaal nominaal vermogen van 11.105 megawattuur (MWh).
De opkomst van batterij-energieopslagsystemen
Volgens een analyse van McKinsey and Company werd in 2022 meer dan $5 miljard geïnvesteerd in BESS’s, een bijna drievoudige stijging ten opzichte van het voorgaande jaar. Er wordt voorspeld dat de BESS-markt in 2030 wereldwijd tussen de 120 en 150 miljard dollar zal bedragen.
Projecten waarbij hernieuwbare energie wordt gebruikt, kregen in 2022 370 miljard dollar van de Inflation Reduction Act (IRA). Voor netwerkbeheerders in het hele land lopen BESS's voorop bij investeringen in toepassingen als peak shaving, verbruiksoptimalisatie en back-upstroom.
Factoren die de groei van batterij-energieopslag mogelijk maken
Verschillende factoren drijven de snelle inzet van BESS's in de VS aan. Ten eerste heeft de toenemende penetratie van hernieuwbare energiebronnen voor uitdagingen gezorgd in het netwerkbeheer vanwege hun intermitterende karakter. BESS's kunnen overtollige hernieuwbare energie effectief opslaan wanneer de productie de vraag overtreft, waardoor een betrouwbare en consistente elektriciteitsvoorziening wordt gegarandeerd.
Seconde
aanzienlijke kostenbesparingen en prestatieverbeteringen zijn het resultaat van de vooruitgang in de batterijtechnologie. Door aanzienlijke prijsdalingen islithium-ion batterijen– de overheersende technologie voor BESS-toepassingen – zijn nu commercieel haalbaarder. Bovendien zijn de energiedichtheid en de levensduur van deze batterijen verbeterd door vooruitgang in de batterijchemie en productietechnieken.
Derde
het aanmoedigen van wetten zoals de IRA en andere prikkels zijn essentieel om het gebruik van BESS aan te moedigen. De initiële kosten van BESS-installaties zijn gedeeltelijk gecompenseerd door overheidsinitiatieven zoals belastingkredieten en kortingen, waardoor de aantrekkingskracht ervan voor ontwikkelaars en investeerders is toegenomen. Bovendien veranderen de regelgevingskaders om het belang van BESS’s en hun potentieel voor verbetering te erkennenbetrouwbaarheid en stabiliteit van het netwerk.
De toekomst van batterij-energieopslag
Volgens schattingen van de Amerikaanse Energy Information Administration zal de energiesector in 2023 ongeveer 4.790 miljoen ton kooldioxide (CO2) uitstoten. Gezien het feit dat dit een daling van 3% is ten opzichte van 2022, is dit welkom nieuws. De EIA beweert dat een groot deel van deze daling kan worden gekoppeld aan een daling van de elektriciteitsopwekking uit kolencentrales als gevolg van een toename van de elektriciteitsopwekking uit hernieuwbare bronnen zoals wind- en zonne-energie. Volgens de EIA zal deze trend naar verwachting aanhouden tot 2024, wanneer de CO2-uitstoot naar verwachting met 1% zal afnemen ten opzichte van het niveau van 2023.
Verwacht wordt dat de Verenigde Staten de komende jaren snel BESS's zullen blijven inzetten.BESS-capaciteit op utiliteitsschaalzal volgens de EIA-projecties naar verwachting in 2025 14 GW en in 2030 30 GW bereiken. Deze stijging zal worden aangedreven door de uitbreiding van hernieuwbare energiebronnen, de voortdurende kostenverlagingen en prestatieverbeteringen in de batterijtechnologie, en de behoefte aan netflexibiliteit en veerkracht.
Met een groot aantal voordelen die van invloed zullen zijn op de manier waarop energie in de toekomst wordt geproduceerd en gedistribueerd, hebben BESS's het potentieel om het energielandschap in de Verenigde Staten volledig te veranderen. Een van de weinige realistische benaderingen om de klimaatverandering te bestrijden is de elektrificatie van bijna alles. BESS's dragen bij aan het creëren van een robuuster en duurzamer energiesysteem door de uitstoot te verlagen, de betrouwbaarheid van het elektriciteitsnet te verbeteren en hernieuwbare energiebronnen te integreren.