Battery storage renewable energy kyerɛ nhyehyɛe ahorow a ɛkyere na ɛkora anyinam ahoɔden a wonya fi nneɛma a wɔyɛ no foforo te sɛ owia ne mframa mu, afei gyae bere a ɛho hia no. Saa batere ahoɔden a wɔkora so nhyehyɛe ahorow (BESS) yi di asɛnnennen titiriw a ɛwɔ ahoɔden a wɔyɛ no foforo ho no ho dwuma: ɛnyɛ bere nyinaa na owia hyerɛn na mframa nso bɔ bere nyinaa, nanso anyinam ahoɔden a wɔhwehwɛ no nnyae da.
Battery Storage Nkɔsoɔ Nkɔsoɔ
Batere a wɔde sie ho gua no adu baabi a ɛdannan. US utility-scale battery ahoɔden boroo gigawatts 26 wɔ afe 2024 mu, na ɛkyerɛ nkɔanim 66% firi afe a atwam no. Wɔn a wɔde anyinam ahoɔden ma no de ahoɔden foforɔ 10.4 GW kaa ho wɔ afe 2024 nko ara mu, na nsusuiɛ kyerɛ sɛ GW 18.2 foforɔ bɛba intanɛt so wɔ afe 2025 mu.
Eyinom nyɛ nneɛma a wɔde aka grid no ho a ɛba fam. Gemini Solar Plus Storage Project a ɛwɔ Nevada, a ɛreyɛ adwuma firi July 2024 no, de owia ahoɔden afuo a ɛwɔ ahoɔden 690-MW ne batere a ɛyɛ 380-MW a ɛtumi sie megawatt-dɔnhwereɛ 1,416 bom. California Moss Landing adwumayɛbea no gyina hɔ sɛ ɔman no mu nea ɛso sen biara a ɛwɔ ahoɔden 750 MW. Anka nnwuma a ɛsõ saa no rentumi nyɛ yiye wɔ sikasɛm mu mfe du a atwam ni.
Nkɔso no da nsakrae a ɛtrɛw adi. Wɔ wiase nyinaa no, battery ahoɔden a wɔkora so gua no trɛwee 44% wɔ afe 2024 mu, na ɛde 69 GW ahoɔden sii hɔ. Wood Mackenzie kyerɛ sɛ wiase nyinaa gua no bɛboro terawatt 1 wɔ mfe du a edi hɔ no mu-ɛkame ayɛ sɛ mprempren tumi a wɔde ahyɛ mu no mmɔho ason. China ne United States na ɛrema ntrɛwmu yi aba, na Texas ne California na ɛyɛ bɛyɛ 20 GW wɔ U.S. ahoɔden mu.
Nea ɛma saa nkɔso yi kɔ so tra hɔ ne sikasɛm. Lithium-ion battery ho ka akɔ fam bɛboro 90% wɔ mfeɛ du a atwam no mu, na afe 2024 nko ara so atew 40%. Saa bo a ɛkɔɔ fam yi danee batere a wɔkora so fii grid accessory a ne bo yɛ den so bɛyɛɛ sikasɛm mu ahoɔden a wɔyɛ no foforo nhyehyɛe ahorow tweatibo.
Sɛnea Battery Storage Ma Ahoɔden a Wɔyɛ Foforo tumi Yɛ Adwuma
Ahoɔden a wɔyɛ no foforo de nneɛma a wɔde ma-ahwehwɛde a ɛnhyia a batere ahorow siesie ba. Owia ahoɔden mfiri ma ahoɔden kɛse bɛyɛ awiabere bere a ɛtaa sua no, bere a anyinam ahoɔden a wɔhwehwɛ sen biara no du anwummere bere a owia akɔtɔ akyi no. Mframa a ɛbɔ no di n’ankasa ntease akyi, na ɛtaa ma mframa pii ba anadwo wɔ mmeae pii. Sɛ wɔankora so a, wɔtew ahoɔden a wɔyɛ no foforo a ɛboro so yi so (wɔsɛe no) anaasɛ ɛhwehwɛ sɛ wɔyɛ mfiri a wɔde yɛ pɛtro a efi abo mu na ama wɔatumi ahyɛ mmeae a ɛda hɔ no ma.
Battery storage systems charge wɔ mmere a ɛboro renewable awo ntoatoaso ne discharge wɔ high-ahwehwɛ bere. Eyi nyɛ nsusuwii kɛkɛ-ɛrekɔ so wɔ massive scale mu. Wɔ California nnɔnhwerew a owia ahoɔden yɛ kɛse mu no, batere nhyehyɛe ahorow no twetwe ahoɔden a ɛboro so a ɛyɛ gigawatt. Sɛ anwummere nneɛma a wɔhwehwɛ no kɔ soro na owia ahoɔden a wɔde yɛ adwuma no so tew a, saa batere koro yi ara yi fi mu, na ɛma ɛho nhia sɛ wɔyɛ mfiri a wɔde abɔde mu mframa kɔ soro sen biara no.
Mfiridwuma no hwehwɛ sɛ wɔyɛ nhyehyɛe a ɛyɛ nwonwa. Intelligent battery software de algorithms di dwuma de hwɛ grid tebea wɔ real-bere mu, si bere a ɛsɛ sɛ wɔde charge, bere a ɛsɛ sɛ wɔde charge, ne rate bɛn ho gyinae. Control systems tumi di grid ahiadeɛ ho dwuma wɔ miliseconds mu, de nnwuma a ɛfiri frequency stabilization a ɛyɛ ntɛm so kɔsi multi-hour energy shifting so ma.
Grid-scale lithium-ion battery nhyehyɛe a wɔtaa yɛ no wɔ nneɛma atitiriw abiɛsa. Battery no ankasa nam anyinam ahoɔden a ɛyɛ adwuma so sie ahoɔden. Inverters dan batere ahorow no direct current ma ɛyɛ alternating current a ɛne grid no hyia. Nhyehyɛe a ɛkari pɛ no bi ne nnwinnade a ɛma onwini, ogya a wɔde siw ano, nhyehyɛe a wɔde hwɛ nneɛma so, ne grid nkitahodi nhyehyɛe. Saa nneɛma yi bom yɛ adwuma de nya round-trip efficiencies bɛyɛ 85%, a ɛkyerɛ sɛ ahoɔden a wɔde hyɛ charge mu no 85% san ba bere a wɔretu no.
Bere Tenten a Wɔde Siesie Nneɛma Ho Nhyehyɛe no
Sɛ yɛbɛte batere a wɔkora so ase a, ɛhwehwɛ sɛ yehu sɛ application ahorow hia bere tenten a wɔde sie, na ɛnyɛ batere nyinaa na edi atirimpɔw koro ho dwuma.
Mpɛn dodow a Wɔyɛ Ho Mmara: Sekan Kosi Simma
Ɛsɛ sɛ anyinam ahoɔden afiri no kura frequency-60 Hz pɛpɛɛpɛ wɔ United States. Sɛ nneɛma nketenkete mpo twe ne ho fi baabi foforo a, ebetumi asɛe mfiri anaasɛ ɛbɛma anyinam ahoɔden atɔ. Battery storage systems di mu wɔ frequency regulation mu efisɛ ɛyɛ ho biribi wɔ sekan fã ketewaa bi mu, ntɛmntɛm sen sɛnea generators a wɔde di dwuma wɔ amanne kwan so tumi kɔ soro anaa ɛba fam no.
Saa dwumadie yi nhia ahoɔden kɛseɛ. Ebia batere bi bɛbɔ simma kakraa bi pɛ wɔ bere koro mu, mpɛn pii da biara. Botae no fi ahoɔhare ne sɛnea wɔyɛ ho biribi, na ɛnyɛ bere tenten a wɔde sie.
Peak Shaving ne Load Shifting: Nnɔnhwerew 1-4
Eyi gyina hɔ ma beae a ɛyɛ dɛ ma mprempren lithium-ion mfiridwuma. Wɔyɛɛ batere nhyehyɛe dodow no ara a wɔde sii hɔ wɔ afe 2024 mu no sɛ ɛbɛkyɛ nnɔnhwerew 1 kosi 4. Wɔbɔ ka wɔ bere a nneɛma a wɔhwehwɛ no sua-bere a awo ntoatoaso a wɔyɛ no foforo boro nea wɔde di dwuma so, afei wɔtow gu wɔ bere a wɔhwehwɛ kɛse no mu.
Sikasɛm no yɛ adwuma efisɛ saa batere yi tumi gyae batere da biara da, na ɛnam nnwuma pii so nya sika. Wɔtew ahwehwɛde ho ka so ma aguadifo adetɔfo, wɔma tumi ma grid no wɔ nnɔnhwerew a nnipa pii kɔ mu, na wɔma bere-de-di dwuma arbitrage-tɔ tumi a ne bo nyɛ den a efi-peak power a ne bo yɛ den na wɔtɔn peak power a ne bo yɛ den.
California grid no da saa nhyehyɛe yi adi pefee. Batere nhyehyɛe ahorow taa bɔ bere a owia ahoɔden a ɛboro so awiabere na ɛbɔ bere a anwummere no dɔɔso sen biara no, adeyɛ a wonim no sɛ edi "ananse curve" ho dwuma. Saa dɔnhwerew 3-4 mfɛnsere a wɔde yi mframa fi mu yi ne nsonsonoe a ɛda awiabere owia a ɛso tew ne ahwehwɛde a ɛso tew ansa na wɔada ntam no hyia pɛpɛɛpɛ.
Da biara da Sakraman: Nnɔnhwerew 4-10
Nhyehyɛeɛ a ɛkyɛ-tumi de anɔpa awoɔ ntoatoasoɔ a wɔtumi yɛ foforɔ sie de di dwuma anwummerɛ, anaasɛ ɛkyere awia owia ahoɔden ma anadwo hwehwɛ. National Renewable Energy Laboratory’s Storage Futures Study no hwehwɛɛ nhyehyɛe ahorow a wɔayɛ sɛ ɛbɛkora ahoɔden a ɛkɔ nnɔnhwerew 10 so, na ɛkyerɛ sɛ eyinom bɛsan asakra utility-scale storage dwumadi.
Asɛnnennen no ne ɛka a wɔbɔ. Dɔnhwerew biara a wɔde besie no hwehwɛ sɛ wɔde batere pii di dwuma, na ɛma nhyehyɛe no ho ka kɔ soro. Nnɔnhwerew 4-nhyehyɛe betumi agye $160 wɔ kWh biara mu, bere a nnɔnhwerew 10-nhyehyɛe no ma ɛka a wɔbɔ wɔ-kWh biara ho no kɔ soro esiane nkwammoaa foforo a ehia nti. Nanso, batere bo a ɛrekɔ fam no rema lithium-ion nhyehyɛe a ɛtra hɔ kyɛ no ayɛ adwuma nkakrankakra.
Multi-Day to Seasonal: Mprempren nsonsonoe
Mmere a ɛtrɛw a awo ntoatoaso a wɔyɛ foforo a ɛba fam-ɛtɔ mmere bi a wɔfrɛ no "Dunkelflaute" nsɛm a esisi wɔ Europa-gyina hɔ ma adekorabea no haw a wonnya nnii ho dwuma. Wɔ nnafua 10 a mframa a ano nyɛ den na owia sua mu no, sɛ wobedi ahwehwɛde a ɛfa grid ho a, ɛbɛhwehwɛ sɛ wɔkora nneɛma pii sen sɛnea ɛwɔ hɔ mprempren no.
Physics World buu akontaa sɛ UK behia bɛyɛ terawatt- nnɔnhwerew 5 a wɔde besie na ama wɔatumi atua nna du a ɛtoatoa so a ɛba fam-awo ntoatoaso-bɛboro ɔman no batere a ɛwɔ hɔ mprempren no mmɔho 100. Sɛ yɛbɔ mprempren a, eyi bɛyɛ nea ne bo yɛ den a wɔbara. Lithium-ion batere da so ara yɛ nea ɛho ka yɛ-ɛyɛ adwuma yiye ma da biara da sakre nkutoo, ɛnyɛ nna pii anaa bere a wɔde sie.
Saa nsonsonoe yi ne baabi a mfiridwuma foforo hyɛn mfonini no mu, ɛwom sɛ kakraa bi na wɔadu aguadi mu de.
Battery Mfiridwuma Ho Nkɔso
Lithium-ion batere na ɛdi mprempren dwumadie so, nanso mfiridwuma tebea no reyɛ ahodoɔ a egyina dwumadie ahiadeɛ so.
Lithium Dade Phosphate Fa N’adwuma
Wɔ lithium-ion nnuruyɛ mu no, nsakraeɛ kɛseɛ sii bɛyɛ afe 2022. Lithium iron phosphate (LFP) abɛyɛ nnuruyɛ titire a wɔde sie baabiara, na ɛtu nickel manganese cobalt (NMC) batere a kan no na ɛdi tumi no.
LFP de mfasoɔ ahodoɔ bi ma wɔ grid dwumadie ho. Ɛyɛ nea ɛyɛ hyew kɛse, na ɛtew ogya ho asiane so. Ɛnhwehwɛ sɛ wɔde cobalt di dwuma, na edi ɛka ne abrabɔ pa ho nsɛm a ɛfa fibea a wonya fi ho nyinaa ho dwuma. LFP batere tumi kura charge-discharge cycles pii mu, a wɔn a wɔyɛ no binom ka sɛ ɛtra hɔ mfe 16 sɛ wɔde toto mfe 2-3 a ɛsɛe a ɛhaw awo ntoatoaso a edi kan no ho a.
Ade a wɔde di gua ne ahoɔden a ɛyɛ den. LFP batere no sie ahoɔden kakraa bi wɔ kilogram biara mu sen NMC, nanso wɔ stationary grid applications a emu duru ho nhia no, eyi nyɛ sintɔ kɛse. Ɛka ne nkwa tenten ho hia kɛse, na LFP di nkonim wɔ abien no nyinaa so.
China na ɛyɛ LFP batere dodow no ara. Saa adwene a wɔde ahyɛ mu yi ama nneɛma a wɔde ma ho haw aba, na ama U.S. ne Europa abɔ mmɔden sɛ wɔbɛkyekye nneɛma a wɔyɛ wɔ ɔman no mu. Nanso, saa mmeaeɛ yi hyia ɛka a ɛyɛ den, a U.S. ne Europa batere boɔ bɛyɛ 20% sene China-ayɛ pɛ.
Nneɛma a Ɛrepue a Wɔde Si Ahiade Ahorow Si ananmu
Sodium-ion batere ama anigye aba sɛ lithium a wɔde si ananmu. Sodium dɔɔso na ne bo nyɛ den-"sodium tɔn biako wɔ baabiara," sɛnea NREL nhwehwɛmufo bi kae no. Mfiridwuma no ntaa nkɔ ɔhyew mu guankɔbea na ebetumi ayɛ nea ne bo yɛ mmerɛw kɛse asen lithium-ion. Nanso, sodium-ion batere nnya nnyinii wɔ aguadi mu mma grid-scale dwumadie, na LFP boɔ a ɛrekɔ fam no ama ntɛmpɛ a ɛhia sɛ wɔyɛ akwan foforɔ no so atew.
Flow batteries gyina hɔ ma ɔkwan soronko a wɔfa so di bere tenten ho haw no ho dwuma. Saa nhyehyɛe ahorow yi sie ahoɔden wɔ nsu mu anyinam ahoɔden a ɛsen fa nkwammoaa mu, na ɛwɔ nsukorabea ahorow a ɛsono emu biara ma ahoɔden a ɛyɛ papa ne nea enye. Mfaso a ɛwɔ so ne sɛ ahoɔden tumi nsenia a ɛde ne ho fi tumi tumi ho-wubetumi ama wɔakora ahoɔden pii denam tank akɛse a wode bedi dwuma ara kwa so. Wɔ nsusuwii mu no, batere a ɛsen no betumi akura wɔn tumi mu denam kyinhyia mpempem pii so a ɛnsɛe.
Asɛnnennen no ne adwuma no anammɔn ne nea ɛyɛ den. Flow battery hwehwɛ baabi ne infrastructure kɛseɛ, na ɛma ɛnyɛ anigyeɛ kɛseɛ sene compact lithium-ion systems ma dwumadie dodoɔ no ara. Wɔda so ara yɛ mfiridwuma titiriw, ɛwom sɛ nhwehwɛmu kɔ so wɔ nnuruyɛ a wɔatu mpɔn ho de.
Nhwehwɛmufoɔ a wɔwɔ Columbia Suapɔn mu de nkɔsoɔ a wɔanya wɔ potassium-sodium-sulfur batere ho too gua wɔ September 2024. Eyinom de nneɛma a ɛdɔɔso, a ne bo nyɛ den na ɛyɛ adwuma na wonyaa nea ɛhyɛ bɔ wɔ ɔhyew a ɛwɔ mfinimfini bɛyɛ digrii 75 , a ɛba fam koraa sen digrii 250 + a na nhyehyɛe ahorow a atwam hwehwɛ no. Kuw no electrolyte foforo a wɔyɛe no guu ɔhaw a ɛyɛ den a ɛtɔ gu fam a ɛtoo nkyerɛase ahorow a atwam no ano hye. Sɛ́ ebia nhwehwɛmu a ɛte saa kyerɛ nneɛma a wotumi de di gua so no yɛ nea wontumi nhu, nanso ɛkyerɛ sɛnea batere a wɔkɔ so yɛ no trɛw.
Ankasa-Wiase Adwumayɛ ne Nkabom
Nsonsonoeɛ a ɛda pilot projects ne grid-scale deployment ntam no fa mfiridwuma ne sikasɛm mu nokwasɛm a ɛyɛ den a wɔbɛfa so.
Hybrid Renewable-Akoraeɛ Nhyehyɛeɛ
Bɛyɛ 3.2 GW wɔ 9.2 GW battery ahoɔden a wɔde kaa ho wɔ U.S. wɔ afe 2024 mu no firi hybrid systems co-located ne owia mfuo. Saa pairing yi de adwumayɛ mu mfasoɔ ba sen sɛ wɔde awoɔ ntoatoasoɔ a wɔtumi yɛ foforɔ bɛka abom akɔ storage a ɛtetew mu kɛkɛ.
Hybrid nhyehyɛe betumi akyɛ grid nkitahodi nhyehyɛe, a ɛtew nkitahodi ho ka ne nsɛnnennen so. DC anyinam ahoɔden a efi owia ahoɔden mfiri mu no tumi sen tẽẽ kɔ DC-batere a wɔde abɔ mu denam converter so, na ɛkwati AC-DC nsakrae pii a ɛhwere adwumayɛ yiye. Wɔn a wɔyɛ adwuma no betumi ama batere no kɛse ayɛ papa bere a wɔde toto owia ahoɔden ho, ɛtɔ mmere bi a wɔde batere a wɔahyɛ sɛ ahoɔden pii sen owia ahoɔden nhyehyɛe no ahyɛ mu na ama wɔde grid nkitahodi no adi dwuma kɛse.
Saa afrafra adwumayɛbea ahorow yi ma awo ntoatoaso a wotumi yɛ foforo ho nsɛm yɛ mmerɛw. Sɛ́ anka batere no de owia ahoɔden a ɛsakra kɛse bɛhyɛ afiri no mu tẽẽ no, ɛtwetwe nsakrae ahorow, na ɛde ahoɔden a ɛyɛ pintinn a wotumi de kɔ baabi foforo ma. Sɛ yɛhwɛ grid dwumadie no adwene a, ɛkame ayɛ sɛ owia-plus-adekorabea a wɔahyehyɛ no yie no tumi yɛ adwuma te sɛ generator a wotumi di so.
Grid Nnwuma ne Sika a Wɔboaboa Ano
Battery storage systems mfa wɔn ho nto sika biako so. Adwumayɛ kwan no fa "sika a wɔboaboa ano"-a wɔboaboa sika a wonya fi nnwuma pii mu ano.
Frequency regulation tua battery ka ma wɔayɛ ho biribi ntɛmntɛm wɔ grid frequency deviations ho, na ɛboa ma wɔkura 60 Hz pɛpɛɛpɛ a wɔhwehwɛ. Tumi gua ahorow tua nneɛma a wɔkora so no ka esiane sɛ ɛwɔ hɔ a wobetumi ayi afi mu wɔ bere a wɔhwehwɛ pii mu, sɛ wɔamfrɛ wɔn mpo a. Energy arbitrage hwehwɛ sɛ wɔbɔ ka bere a anyinam ahoɔden a wɔtɔn no kɛse bo sua na wɔtow bere a ne bo kɔ soro no. Batere wuranom binom nso de backup tumi ma anaasɛ wɔde wɔn ho hyɛ nhyehyɛe ahorow a wɔyɛ de bua ahwehwɛde mu.
Saa sika a wonya fi mmeae ahorow yi ma adwuma no sikasɛm tu mpɔn nanso ɛde nsɛnnennen nso ka ho. Ɛsɛ sɛ batere sohwɛ nhyehyɛe ahorow no yɛ nea eye sen biara wɔ hokwan ahorow a ɛne wɔn ho wɔn ho di akan nyinaa mu, kari pɛ wɔ frequency regulation payments ne energy arbitrage hokwan ahorow bere a wɔhwɛ hu sɛ battery no wɔ tumi a ɛdɔɔso ma tumi gua so bɔhyɛ ahorow.
Adwumayɛ ho Nsɛm Ankasa
Real-wiase batere adwumayɛ kyerɛ mfiridwuma no tumi ne ne anohyeto nyinaa. Wɔ Ɔpɛpɔn 2024 mu no, Texas batere nhyehyɛe ahorow no maa ahoɔden a ɛbɛn 1 GW wɔ nhyehyɛe no mu ntɛmpɛ mu, na ɛkyerɛɛ sɛnea nneɛma a wɔkora so no tumi de ho to so bere a ɛho hia kɛse no.
California batere a wɔde di dwuma no abɛyɛ ade titiriw wɔ grid adwumayɛ mu. Mprempren CAISO, California adwumakuw a ɛyɛ anyinam ahoɔden nhama no de ne ho to batere so de hwɛ anwummere kwan no so bere a owia ahoɔden a wɔde yɛ adwuma no so tew no. Wɔ nna a wɔtaa de di dwuma mu no, battery a ɛtwetwe no fi ase kɔ soro bɛyɛ 5-6 PM, ɛkɔ soro bɛyɛ 7-8 PM, na ɛkɔ fam bɛyɛ 10 PM-a bɛyɛ nnɔnhwerew 4 a ɛtwetwe no kyinhyia a ɛne ɔman no ananse curve asɛnnennen no hyia.
Nanso, adwumayɛ a ɛtwa ne adwumayɛ ho nsɛm sisi ampa. Nsiesiei a ɛnteɛ, softwea mu mfomso, ne mfiri a entumi nyɛ adwuma yiye ama grid-scale batere nhyehyɛe ahorow no asɛe wɔ intanɛt so mpofirim. Wiase nyinaa huammɔdi akontabuo a ɛfiri 2018-2023 kyerɛ sɛ huammɔdi dodoɔ so tew berɛ a nnwuma no nyin, nanso batere nhyehyɛeɛ da so ara yɛ den na ɛtumi di huammɔ sene atetesɛm generators.
Ɔman Ahoɔden a Wɔyɛ Foforo Nhwehwɛmubea no adi saa dwumadie nhyehyɛeɛ yi akyi de abɔ grid nhyehyɛeɛ ho amanneɛ. Wɔn nhwehwɛmu no kyerɛ sɛ bere a batere a wɔde di dwuma no reyɛ kɛse no, ɛnyɛ sɛ wɔbɛhwɛ ahu sɛ wobetumi de wɔn ho ato so no hwehwɛ sɛ wɔde ahoɔden pii di dwuma nko na mmom ɛhwehwɛ sɛ wɔyɛ mmeae ahorow a egu ahorow ne nhyehyɛe a wɔmfa nni dwuma pii nso.
Sikasɛm mu Nsakrae ne Guadi mu Nkɔso
Batere a wɔde sie ho ka a ɛso atew kɛse no asakra ahoɔden ho sikasɛm, nanso sikasɛm mu akwanside akɛse da so ara wɔ hɔ.
Afe 2018 nhwehwɛmu bi a MIT Technology Review yɛeɛ no hwehwɛɛ ɛka a wɔbɔ wɔ sɛ wɔbɛduru ahoɔden a wɔde yɛ foforɔ a ɛkɔ soro a wɔde hyɛ mu no mu. Nhwehwɛmu no hui sɛ awo ntoatoaso a wotumi yɛ foforo ne nneɛma a wɔkora so a ɛho hia na ama wɔadu California botae ahorow ho a wɔbɛkyekye no bɛma ɛka akɔ soro kɛse. Wɔ 80% a ɛyɛ foforɔ a ɛkɔ mu no, nhwehwɛmufoɔ no buu akontaa sɛ ɛka bɛboro $1,600 wɔ megawatt-dɔnhwereɛ biara mu sɛ wɔde toto $49 wɔ MWh biara mu wɔ 50% a ɛyɛ foforɔ mu a. Sɛ yɛfa no mpo sɛ batere bɛbɔ bɛyɛ afe 2018 boɔ nkyem mmiɛnsa mu baako-a, sikasɛm no bɛyɛɛ "a ɛka a wɔbɔ wɔ nneɛma a wɔkora so no na ɛdi so koraa," sɛdeɛ Clean Air Task Force nhwehwɛmufoɔ Steve Brick hyɛɛ no nsow no.
Mfeɛ nsia akyi no, batere ho ka so atew ampa bɛboro nea wɔhyɛɛ ho nkɔm sɛ wɔbɛtew so nkyem abiɛsa mu biako -. Container-scale battery systems a ne boɔ yɛ $250 wɔ kWh biara mu wɔ afe 2020 mu no kɔɔ fam sen $140 wɔ kWh biara mu wɔ afe 2023 mu, na ɛkɔɔ so kɔɔ fam kɔsii afe 2024. Wood Mackenzie nnwuma ho ka betumi akɔ fam asen $100 wɔ kWh biara mu wɔ afe 2030 mu.
Saa nneɛma bo a ɛkɔ fam yi resakra adwuma no a ɛbɛkɔ so yiye. Battery storage projects a na sikasɛm mu nteaseɛ biara nni mu wɔ afe 2018 mu no, seesei wɔresi akan. Mmara a ɛfa nneɛma boɔ a ɛso tew ho no de sika a wɔde bɛto mu toɔ a wɔde bɛtew so ama nneɛma a wɔkora so a ɛgyina hɔ ma ne ho baeɛ wɔ afe 2022 mu, na ɛmaa adwuma no sikasɛm nyaa nkɔsoɔ bio na ɛmaa dwumadie no yɛɛ ntɛmntɛm.
Nanso, sika dodow a wɔhwehwɛ sɛ wɔde hyɛ mu no da so ara yɛ nwonwa. UK aban no bu akontaa sɛ batere a wɔde sie ne mfiridwuma a ɛfa ho a wɔde di dwuma wɔ anyinam ahoɔden mu no betumi akora UK ahoɔden nhyehyɛe no so akodu £40 ɔpepepem wɔ afe 2050 mu, nanso sɛ wobedu saa beae no a, ɛsɛ sɛ wodi kan de sika pii hyɛ mu. California GW 12.5 a ɛwɔ hɔ dedaw a wɔde ahyɛ mu no gyina hɔ ma ɔpepepem pii a ɛwɔ ahenkurow a wɔde adi dwuma mu, nanso eyi ka ɔman no ahiade a wɔde sie awiei koraa no fã ketewaa bi pɛ ho.
Asasesin a wɔde batere di dwuma no kyerɛ baabi a sikasɛm ne nhyehyɛe hyia. Texas (8 GW a wɔde sii hɔ wɔ afe 2024 mu) ne California (12.5 GW) nyinaa bom yɛ bɛboro U.S. batere ahoɔden nkyem anan mu mmiɛnsa-. Aman abien no nyinaa wɔ ahoɔden a wɔyɛ no foforo pii, nhyehyɛe ahorow a ɛboa, ne anyinam ahoɔden gua ahorow a ɛma wonya akatua wɔ sika a wɔde sie nneɛma a wɔkora so no mu.
Wɔ amanaman ntam no, China na ɛyɛ wiase nyinaa batere ahoɔden bɛyɛ fã na edi nneɛma a wɔde yɛ nneɛma a wɔde ma no so. China nnwumakuw di lithium-ion battery a wɔyɛ no bɛboro 60% ne bɛboro 90% a wɔde yɛ nneɛma a wɔde yɛ nneɛma te sɛ lithium, cobalt, nickel, ne graphite so. Saa adwene a wɔde si biribi so yi ma ɛhaw adwene wɔ nneɛma a wɔde ma ho ahobammɔ ho na ama wɔabɔ mmɔden sɛ wɔbɛkyekye Atɔe Famfo tumi a wɔde yɛ nneɛma, ɛwom sɛ wɔbɔ ka kɛse de.
Nsɛnnennen ne Anohyeto Ahorow
Ɛmfa ho sɛ batere a wɔde sie no nyin ntɛmntɛm no, ehyia akwanside ahorow a wonnya nsiesiee a esiw dwuma a etwa to a edi wɔ ahoɔden nsakrae no mu no ano.
Raw Material Anohyeto ahorow
Sɛ wɔbɛma batere a wɔde sie no ayɛ kɛse akodu terawatt dodow so a, ɛhwehwɛ sɛ wɔde lithium, cobalt, nickel, ne nneɛma afoforo pii di dwuma. Lithium a wotu wɔ Chile Atacama Anhweatam so ne mmeae a ɛtete saa no nya nneɛma a atwa yɛn ho ahyia so nkɛntɛnso kɛse, a nsu a ɛresɛe ne abɔde a nkwa wom a wɔsɛe no ka ho. Cobalt a wotu a ɛkɔ so kɛse wɔ Democratic Republic of Congo no hwehwɛ abrabɔ pa ne nneɛma a atwa yɛn ho ahyia ho haw kɛse.
Bere a batere a wɔyɛ no rekɔ soro akodu 965 gigawatt- nnɔnhwerew afe biara wɔ Europa wɔ afe 2030 mu no, nneɛma a wɔhwehwɛ no bɛkɔ soro kɛse. Nneɛma a wɔde ma no mu nsɛnnennen betumi ama kar a wɔde di dwuma no ayɛ brɛoo anaasɛ ɛbɛma ɛka akɔ soro, titiriw sɛ anyinam ahoɔden kar a wɔhwehwɛ a ɛne wɔn ho wɔn ho di asi no ma nneɛma ho yɛ na a. Nkɔsoɔ a ɛfa nneɛma a wɔde di dwuma bio ne nnuru foforɔ te sɛ sodium-ion gyina hɔ ma ɔkwan baako a wɔfa so kɔ anim, nanso emu biara nnya nyɛɛ kɛseɛ sɛdeɛ ɛbɛyɛ a ɛbɛtew nhyɛsoɔ a ɛba wɔ nneɛma a ɛnyɛ ɔbaabun a wɔyi so no so.
Ahobammɔ ne Nneɛma a Atwa Yɛn Ho Ahyia Ho Nsɛm
Lithium-ion batere a ɛdɔɔso no de ogya ho asiane ba. Batere akoraeɛ beaeɛ ogya a ɛkorɔn-ayɛ kɛseɛ, a nsɛm a ɛsisiiɛ wɔ Arizona Ɔmanfoɔ Dwumadibea McMicken adwumayɛbea wɔ afe 2019 ne mmeaeɛ foforɔ ka ho. Nnɛyi nhyehyɛe ahorow no de ogya a wɔde siw ano, ɔhyew a wɔde di dwuma, ne nhyehyɛe a wɔde hwɛ nneɛma so a ɛyɛ nwonwa ka ho, nanso asiane no mfi hɔ.
Awiei-of{1}}nkwa a wɔtow gu no de asɛnnennen foforo ba. Batere sɛe bere kɔ so, mpɛn pii no ɛkɔ 70-80% wɔ mfitiaseɛ ahoɔden mu wɔ mfeɛ 10-15 a wɔde adi dwuma akyi. Saa nhyehyɛe ahorow yi a wɔbɛtow agu dwoodwoo na wɔasan anya nneɛma a ɛsom bo no hwehwɛ sɛ wɔyɛ nneɛma a wɔde di dwuma bio a ɛkame ayɛ sɛ enni hɔ nnɛ. NREL Lithium-Ion Battery Recycling Assessment nhwɛsoɔ no bɔ mmɔden sɛ ɛbɛyɛ nneɛma a wɔde ma ne nkɛntɛnsoɔ a ɛbɛba wɔ nneɛma a wɔsan de di dwuma mu ho mfonini, nanso batere a wɔsan de di dwuma wɔ aguadi mu no da so ara yɛ nea ɛrefi ase.
Nnuru a ɛwɔ batere nkwammoaa mu no betumi ayɛ nea ɛyɛ hyew na ɛyɛ hu sɛ ɛtwetwe a. Ɛtɔ mmere bi a, afipamfo a wɔwɔ mmeae a wɔresusuw sɛ wɔde batere besie no sɔre tia nnwuma ahorow esiane nneɛma a atwa yɛn ho ahyia ne ahobammɔ ho haw ahorow yi nti, titiriw wɔ nkuraase a akwanhyia betumi aka kuayɛ asase no.
Nkitahodi ne Grid Nkabom Bottlenecks
Sɛ wowɔ batere a wɔasiesie sɛ wode bɛhyɛ mu a, sɛ wontumi nkɔ grid no so a, ɛnyɛ hwee. Nkitahodi a ɛtoatoa so wɔ United States no abɛyɛ ɔhaw kɛse. Ɛde besi afe 2023 no, na batere a wɔkora so adwuma a wɔrehwehwɛ grid nkitahodi no hyia bere a ɛsen biara a wɔde twɛn asram 50 fi bere a wodii kan bisae kosi nkitahodi nhyehyɛe a wɔyɛe wɔ nkitahodi ho, na ɛno akyi no, adansi ankasa gye mfe foforo.
Wei kyerɛ sɛ ɛbɛyɛ sɛ nnwuma a ɛreba intanɛt so wɔ afe 2025 mu no bɛkaa nkitahodiɛ ntonto no ho bɛyɛ afe 2018. Nsakraeɛ a ɛba wɔ nneɛma a wɔde ma mu, ɛka a ɛsakra, ne mfiridwuma mu nkɔsoɔ wɔ saa berɛ tenten yi mu no ka adwuma no nkɔsoɔ. Nnwumayɛfoɔ binom gyae nnwuma mid-queue sɛ sikasɛm sɛe a.
Grid infrastructure ankasa hwehwɛ sɛ wɔyɛ nsakraeɛ na ama wɔadi battery akɛseɛ a wɔde ahyɛ mu no ho dwuma. Ɛsɛ sɛ nkyekyɛmu nhyehyɛeɛ a wɔayɛ ama tumi a ɛfiri mfimfini generators mu kɔ adetɔfoɔ nkyɛn wɔ ɔkwan baako-so so no dane ne ho kɔ akwan mmienu so berɛ a batere de ahoɔden hyɛ mu berɛ a wɔreyi afiri mu. Ahobammɔ nhyehyɛe, mfiri a ɛhwɛ ahoɔden so, ne softwea a wɔde di dwuma nyinaa hia foforo.
Bere Tenten-Ɛka Ho Ɔhaw no
Anohyeto titiriw no da so ara yɛ sikasɛm: lithium-ion batere yɛ adwuma yiye ma dɔnhwerew 1-4 dwumadie nanso ɛbɛyɛ nea ne boɔ yɛ den ma nna pii -adekora. Afe 2023 Physics World nhwehwɛmu bi buu akontaa sɛ sɛ wɔma UK nneɛma a ɛdɔɔso a ɛbɛtumi akata nna du a ɛtoatoa soɔ a ɛba fam-wɔntumi yɛ foforɔ-awoɔ ntoatoasoɔ a ɛbɛgye bɛyɛ £50 ɔpepepem ama nneɛma a wɔde sie a egyina hydrogen so anaa nsoromma mu hwɛ sika a ɛne no sɛ a wɔde bɛkora batere so wɔ mprempren ɛka a wɔbɔ mu.
Eyi nti na battery storage nkutoo rentumi mma 100% renewable grids ntumi nyɛ adwuma. Mframa ne owia ahoɔden a ɛba fam a ɛkyɛ-a ɛba wɔ mpɔtam dodow no ara-hwehwɛ sɛ wɔkyekye tumi a wɔyɛ no foforo kɛse boro so, wɔyɛ mfiridwuma a wɔde sie bere tenten-a ennya mmae wɔ aguadi mu, anaasɛ wɔkora awo ntoatoaso a wotumi de kɔ te sɛ abɔde mu mframa a wɔde carbon kyere, nuklea, anaa asase mu hyew so.
Ɔkwan a Wɔfa so Kɔ Anim
Batere a wɔkora so no asesa afi sɔhwɛ mu akɔ nea ɛho hia ma ahoɔden a wɔyɛ no foforo, nanso ne dwumadi da so ara yɛ ade biako wɔ nhyehyɛe mu nsakrae a ɛtrɛw mu.
Grid adwumayɛfo resua sɛnea wɔbɛhyehyɛ nhyehyɛe ahorow a ɛreyɛ den kɛse. Sɛ́ anka wɔbɛhwɛ anyinam ahoɔden mfiri akɛse ɔhaha kakraa bi so no, wɔrehwɛ nneɛma ɔpepem pii a wɔakyekyɛ a batere, owia ahoɔden mfiri, mframa a wɔde yɛ adwuma, ne nnesoa a wotumi di so ka ho so. Nyansa a wɔde ayɛ ne mfiri adesua nhyehyɛe boa ma wɔkyerɛ awo ntoatoaso a wɔyɛ foforo nhyehyɛe, ma batere a wɔde bɛkɔ no yɛ papa, na ɛkari pɛ wɔ nneɛma a wɔde ma ne nea wɔhwehwɛ wɔ sikani-kɔsi-bere bere nhyehyɛe mu.
Puerto Rico yɛ sɛnea nneɛma a wɔkora so betumi ayɛ ho nhwɛso wɔ mmeae a emu yɛ den titiriw. Sɛnea supɔw no yɛ mmerɛw wɔ ahum ne anyinam ahoɔden a ɛtɔ a efi mu ba ho no ma ahoɔden a wɔde gyina ano no ho hia kɛse. NREL aboa ma wɔde owia ahoɔden-ne-batere nhyehyɛe ankorankoro adi dwuma wɔ Puerto Rico nyinaa, ama ahoɔden a wɔde bɛboa bere a grid titiriw no adi nkogu na ɛtew ahotoso a wɔde to fossil fuel a ne bo yɛ den a wɔde fi amannɔne ba so.
Nhwehwɛmu kɔ so wɔ mfiridwuma a ebetumi adi nsonsonoe a aka a ɛwɔ nneɛma a wɔkora so no ho dwuma ho. Dade-mframa batere a ebetumi akora ahoɔden nnɔnhwerew 100 no reyɛ. Ebia flow battery a wɔbɛma atu mpɔn no bɛtew footprint ne ɛka so. Ɔhyew a wɔkora so-a wɔde anyinam ahoɔden di dwuma de yɛ anhwea, nkyene, anaa nneɛma afoforo hyew-ma ɔkwan foforo a wɔfa so de di dwuma bere tenten-, titiriw ma mfiridwuma mu ɔhyew. Finland "anhwea batere" no sie ɔhyew ahoɔden megawatt 8 wɔ digrii 600 mu de ma afie ne nneɛma a ɛbɛn hɔ no yɛ hyew.
Nneɛma a wɔkora so ne kar-kɔ-grid mfiridwuma a wɔde ka bom no gyina hɔ ma ɔhye foforo. Batere a ɛdɔɔso wɔ kar a anyinam ahoɔden wom mu a ɛtra hɔ bere dodow no ara a ɛnyɛ hwee. Mfiridwuma a wɔde gye kar a ɛkɔ akwan abien so no betumi ama EV ahorow atumi asan de anyinam ahoɔden akɔ anyinam ahoɔden afiri no mu wɔ bere a nnipa pii kɔ so no mu, na ne titiriw no, ɛbɛdan kar ɔpepem pii ayɛ nneɛma a wɔde sie a wɔakyekyɛ. Australia ne aman afoforo rehwehwɛ akwan a wɔbɛfa so ayɛ saa mfiridwuma ho gyinapɛn yi.
Nhyehyɛe ne gua so nhyehyɛe bɛyɛ nea ɛho hia kɛse. Ɛda adi sɛ mpɔtam a ɛma mmara kwan so tebea pa ne gua so akwan a ɛma mfaso horow pii a ɛwɔ nneɛma a wɔkora so no bu no yiye no behu sɛ wɔde bedi dwuma ntɛmntɛm. U.S. Inflation Reduction Act no tow a wɔde tua nneɛma a wɔkora so no maa nkɔso yɛɛ ntɛmntɛm; nhyehyɛe a wɔde ma a ɛte saa ara wɔ tumidi afoforo mu no betumi ama wiase nyinaa anya nkɔso.
Nea ɛda adi pefee wɔ adanse no mu nhwehwɛmu mu ne sɛ batere a wɔkora so no afi akyirikyiri akɔ ahoɔden nhyehyɛe titiriw mu. GW 26 a wɔde sii United States wɔ afe 2024 awiei no, ɛwom sɛ ɛyɛ kɛse de, nanso egyina hɔ ma mfiase ara kwa. BloombergNEF nsusuiɛ a ɛfa afe afe gigawatts 220 a wɔde bɛka ho wɔ wiase nyinaa wɔ afe 2035 mu no kyerɛ sɛ mprempren nkɔsoɔ dodoɔ no, sɛ ɛkɔ so a, ɛbɛma batere a wɔde sie no ayɛ adeɛ titire wɔ grid adwumayɛ mu te sɛ nhama a wɔde fa nsuo mu anaa transformers.
Mfiridwuma no rentumi nni ɔhaw biara ho dwuma. Wɔda so ara yɛ nea wontumi nhu sɛ wɔkora nneɛma so wɔ bere bi mu, nneɛma a wɔde ma no hyia anohyeto ahorow, na ɛsɛ sɛ ɛka kɔ so tew. Nanso ɔkwan a wɔfaa so no mu da hɔ: ahoɔden a wɔyɛ no foforo no kɔɔ soro ntɛmntɛm bere a ɛka a wɔbɔe no kɔɔ fam sen pɛtro a efi abo mu no; mprempren batere a wɔkora so no redi ɔkwan koro no ara akyi, na nhyehyɛe ahorow a ehia na wɔde adi grid a wɔreyɛ foforo kɛse ho dwuma no renya nkɔso wɔ bere ankasa mu.
Nsɛm a Wɔtaa Bisa
Batere a wɔde sie no betumi akora ahoɔden so bere tenten ahe?
Wɔayɛ grid-scale lithium-ion battery nhyehyɛe dodow no ara a wɔde ahyɛ mu nnɛ no ama nnɔnhwerew 1 kosi 4 a ɛbɛkyɛ. Wei kyerɛ sɛ wobetumi de wɔn tumi a wɔahyɛ no nyinaa ama saa bere no ansa na wɔasa. Nhyehyɛe foforo bi trɛw kɔ nnɔnhwerew 6-10, nanso bere tenten a ɛma ɛka kɔ soro kɛse. Bere tenten a wɔde sie no gyina batere no honam fam tumi (a wɔde megawatt-dɔnhwerew susuw) a wɔakyekyɛ mu de ne nsu a ɛtwetwe (wɔsusuw no megawatt) no so.
Grid-scale battery storage system nkwa nna yɛ dɛn?
Nnɛyi lithium iron phosphate batere a wɔde di dwuma wɔ grid storage mu no taa kura adwumayɛ a ɛfata mu mfe 10-16, a egyina sɛnea wɔde di dwuma so. Batere nhyehyɛe ahorow fa charge-discharge cycle mpempem pii mu wɔ wɔn nkwa nna mu, na nkakrankakra ɛhwere ahoɔden. Sɛ adwumayɛ sɛe kɔ bɛyɛ 70-80% wɔ mfitiaseɛ tumi no mu pɛ a, mpɛn pii no ɛhia sɛ wɔsesa batere, ɛwom sɛ nhwehwɛmu a ɛfa batere a asɛe a wɔbɛsan de adi dwuma ama dwumadie a ɛnyɛ den pii no kɔ so.
Dɛn nti na batere ho ka so retew ntɛmntɛm saa?
Nneɛma abiɛsa na ɛma batere ho ka so tew. Nea edi kan no, nneɛma a wɔyɛ no kɛse a wɔde yɛ kar a anyinam ahoɔden wom no maa nneɛma a wɔyɛ no dodow a ɛtew ɛka a wɔbɔ wɔ -unit biara so no bae. Nea ɛto so abien no, nkɔso a ɛbae nkakrankakra wɔ batere mu nnuruyɛ mu no maa ahoɔden a wɔde yɛ adwuma no yɛɛ kɛse na ɛmaa nneɛma a wɔhwehwɛ no so tew. Nea ɛto so abiɛsa no, akansi a ɛkɔɔ so wɔ wɔn a wɔyɛ nneɛma, titiriw Chinafo a wɔyɛ nneɛma no mu no maa nneɛma a wɔde ma boro so wɔ afe 2024 mu, na ɛmaa nneɛma bo kɔɔ fam kɛse. Adesua ho nkyerɛkyerɛmu kyerɛ sɛ ɛka bɛkɔ so akɔ fam bere a nneɛma a wɔyɛ a wɔaboaboa ano no dodow kɔ soro no.
So batere betumi asi abɔde mu mframa a ɛma anyinam ahoɔden ananmu koraa?
Ɛnyɛ mprempren mfiridwuma ho nimdeɛ. Batere di mu wɔ "peaker" afifide a ɛyɛ adwuma nnɔnhwerew kakraa bi da biara wɔ bere a wɔhwehwɛ kɛse no mu. Nanso, abɔdeɛ mu mframa a wɔaka abom-kyinhyia mfiri a ɛkɔ so yɛ adwuma na ɛma wotumi de ho to so nna pii -da so ara yɛ den sɛ wɔde batere besi ananmu esiane bere tenten ne ɛka a ɛho ka sua nti. Grid a wotumi yɛ no foforo koraa no behia batere kɛse a wɔasi boro so, mfiridwuma a wɔde sie bere tenten-a ennya mmae wɔ aguadi mu, anaasɛ awo ntoatoaso foforo a wotumi de kɔ baabi foforo a carbon a ɛba fam-carbon te sɛ nuklea anaa asase mu hyew.
Ɔkwan bɛn so na batere a wɔde sie no nya sika?
Battery storage projects ma wonya sika fi mmeae pii bere koro mu, adeyɛ a wɔfrɛ no "revenue stacking." Wɔnya sika firi frequency regulation services, capacity market payments sɛ ɛwɔ hɔ wɔ peak periods mu, energy arbitrage denam cheap off-peak power a wɔtɔ ne tɔn wɔ berɛ a boɔ kɔ soro, na wɔ tebea bi mu no wɔhwehwɛ charge reduction anaasɛ backup power services. Sika a wonya fi mu afrafra no gu ahorow wɔ ɔmantam ne gua nhyehyɛe mu.
So batere a wɔde sie no yɛ nea asiane biara nni ho?
Grid-scale battery nhyehyɛe no bi ne ahobanbɔ nneɛma a ɛtrɛw a ogya a wɔde siw ano nhyehyɛe, ɔhyew a wɔhwɛ so, hwɛ a ɛkɔ so, ne honam fam ahobammɔ ka ho. Nanso, asiane wɔ hɔ-lithium-ion batere betumi atɔ ogya sɛ wɔsɛee anaasɛ wɔanhwɛ so yiye a, na nsɛm pii a ɛkorɔn-asi. Ahobammɔ gyinapɛn ahorow kɔ so sakra bere a nnwuma no nyin no, na nnɛyi adwumayɛbea ahorow no de asuade ahorow a wonya fii nneɛma a wɔadi kan de adi dwuma no mu ka ho. Mpɛn pii no, LFP nnuruyɛ yɛ nea ahobammɔ wom sen NMC esiane ɔhyew a ɛyɛ den nti.