Fossiilisten polttoaineiden korvaaminen edellyttää muutakin kuin pelkästään aurinkopaneeleita ja tuulivoimaloita, sillä ne ovat riippuvaisia valosta ja tuulesta pystyäkseen tuottamaan sähköä. Yksi ratkaisu ovat suuret energiavarastot, mutta tällä hetkellä niitä on saatavilla hyvin vähän, kirjoittaa Vattenfallin ilmastovalmentaja Jens Berggren.
Kansainvälisen energiajärjestön (IEA) mukaan akkukapasiteetin on lisäännyttävä alle 200 gigawatista (GW) viime vuonna yli yhteen terawattiin (TW) tämän vuosikymmenen loppuun mennessä ja edelleen lähes 5 TW:iin vuoteen 2050 mennessä, jotta saavutetaan nollapäästöt. Yritysten, jotka ovat alkaneet tarjota tämän tyyppisiä jättimäisiä energian varastointiratkaisuja, oletetaan kasvavan nopeasti, ja markkinoiden arvioidaan kasvavan maailmanlaajuisesti noin 15 miljardista dollarista vuonna 2023 200-700 miljardiin dollariin vuoteen 2030 mennessä ja jopa kolmeen tuhanteen miljardiin dollariin vuoteen 2040 mennessä.
IEA:n mukaan viime vuonna asennettiin maailmanlaajuisesti 90 GW akkukapasiteettia, mikä on kaksinkertainen määrä vuoteen 2022 verrattuna.
Perinteisesti suurimmat energian varastointiratkaisut ovat olleet pumppuvoimalaitoksia. Ne hyödyntävät vesivoimatekniikkaa varastoidessaan ylimääräistä sähköenergiaa pumppaamalla vettä korkeammalle tasolle. Tarvittaessa vesi vapautetaan takaisin vesiturbiinien kautta, jolloin se tuottaa sähköenergiaa. Maailman 406 pumppuvoimalaitosta voivat varastoida yhteensä 6,9 TWh, ja International Hydropower Associationin mukaan odotetaan, että seuraavan kymmenen vuoden aikana niitä otetaan käyttöön vielä 258 lisää.
Pumppuvoimalaitokset vaativat kuitenkin paljon vettä ja sopivan korkeuseron sekä niiden rakentaminen vie aikaa, minkä vuoksi näemme yhä enemmän jättimäisiä akkupuistoja. IEA:n mukaan viime vuonna asennettiin maailmanlaajuisesti 90 GW akkuvarastoja, mikä on kaksinkertainen määrä vuoteen 2022 verrattuna. Näistä noin kaksi kolmasosaa oli sähköverkkokäyttöön ja kolmasosa pienempiin tarpeisiin, kuten pientalojen aurinkopaneeleihin.
Yksi suuri syy tähän uuteen kiinnostukseen ovat laskevat hinnat ja uudet tekniikat. Kiinteiden litiumakkujen keskimääräisen hinnan arvioidaan laskeneen vuosina 2019-2023 noin 40 % kilowattituntilta. Sähköajoneuvojen kysynnän hidastuminen on saanut akkutehtaat kiinnostumaan enemmän sähköverkkoon soveltuvista energian varastointiratkaisuista. Tämä on painanut kiinteiden akkujen hintoja merkittävästi alas. IEA:n mukaan edullisemmat akut ovat tehneet aurinkovoimasta (yhdistettynä akkuihin) hinnaltaan kilpailukykyistä kivihiileen verrattuna Intiassa, ja samoin sen odotetaan tulevan maakaasua edullisemmaksi Yhdysvalloissa muutaman vuoden sisällä.
Kiinan sähköverkkoon tarkoitetun akkutuotannon osuus on kasvanut lähes olemattomasta vuonna 2020 noin viidennekseen viime vuonna.
Kiina on globaalin akkutuotannon keskus, ja kuusi maailman kymmenestä suurimmasta valmistajasta sijaitsee siellä. Kiinan akkutuotannosta sähköverkkoon tarkoitetun tuotannon osuus on kasvanut lähes nollasta noin viidennekseen viime vuonna, mikä on enemmän kuin kulutuselektroniikkaan menevä osuus. Tätä muutosta ovat vauhdittaneet poliittiset toimet, jotka edellyttävät, että suuret aurinko- ja tuulivoimaprojektit Kiinassa asentavat myös varastointiratkaisuja.
Akkumarkkinoiden kova ja kasvava kilpailu näyttää laskevan hintoja entisestään, mikä todennäköisesti lisää kysyntää, innovaatiovauhtia ja helpottaa ilmastonmuutoksen torjuntaa. Parhaillaan on käynnissä laajamittaisia pilottihankkeita uusien kemiallisten akkujen rakentamiseksi. Koska akut ovat paikallaan, niiden ei tarvitse täyttää samoja paino- ja tilavaatimuksia kuin esimerkiksi sähköajoneuvojen akkujen, ja esimerkiksi natriumionit ovat huomattavasti halvempia ja vähemmän tulenarkoja kuin litium.
Jättiakut ovat siis ottamassa yhä suuremman roolin maailman energiajärjestelmässä. Kuten IEA:n johtaja Fatih Birol asian ilmaisi: "Batteries are changing the game before our eyes."
Lähteet:
> Batteries and Secure Energy Transitions
> Clean energy’s next trillion-dollar business
> IHA's Hydropower Pumped Storage Tracking Tool