Tehnične bele knjige

Ta tehnična bela knjiga ponuja celovit pregled naše tehnologije baterij z litij-železovim fosfatom (LiFePO4) in njene ključne vloge v sodobnih sistemih za shranjevanje energije. Poglablja se v analizo sedanjega globalnega okolja in trendov shranjevanja energije ter prikazuje, kako naši izdelki izpolnjujejo zahteve sodobne družbe po varnih, učinkovitih in okolju prijaznih energetskih rešitvah.

Tehnologija baterij z litij-železovim fosfatom (LiFePO4) je ključni napredek na področju sistemov za shranjevanje energije. Ta tehnologija je znana po robustnih varnostnih funkcijah, dolgem življenjskem ciklu in prijaznosti do okolja, zaradi česar je idealna izbira za široko paleto aplikacij, od električnih vozil do shranjevanja obnovljive energije.
Ključne funkcije
Varnost: Baterije LiFePO4 so zaradi svoje kemične strukture stabilnejše in varnejše od drugih litij-ionskih baterij. Manj so nagnjeni k toplotnemu pobegu in ne eksplodirajo ali hitro zagorijo, kar je pomembna prednost tako v potrošniški elektroniki kot v obsežnem shranjevanju energije.

Dolgoživost: Te baterije nudijo daljšo življenjsko dobo, pogosto do 4000–6000 ciklov pri 80-odstotni globini praznjenja, zaradi česar so sčasoma bolj trajnostne in stroškovno učinkovite.

Učinkovitost: LiFePO4 baterije imajo visoko učinkovitost polnjenja in praznjenja, kar je bistveno za aplikacije, ki zahtevajo hitro polnjenje in visoko zmogljivost.

Okoljski udarec: Materiali, uporabljeni v baterijah LiFePO4, so manj škodljivi za okolje v primerjavi z drugimi vrstami litijevih baterij. Ne vsebujejo kobalta, strupenega elementa, ki je pogosto vpleten v etične polemike, povezane z rudarskimi praksami.

Baterije LiFePO4 se v veliki meri uporabljajo v različnih sodobnih aplikacijah za shranjevanje energije:

Električna vozila (EV): Zaradi svoje varnosti in dolge življenjske dobe so te baterije vedno bolj priljubljene v električnih vozilih. Pomagajo zmanjšati ogljični odtis vozila in izboljšajo zanesljivost električnih vozil.

Sistemi obnovljivih virov energije: V sistemih za sončno in vetrno energijo baterije LiFePO4 shranjujejo odvečno energijo, ustvarjeno med največjimi pogoji. To shranjeno energijo je nato mogoče uporabiti v obdobjih nizke vetrne ali sončne moči, s čimer se povečata splošna učinkovitost in zanesljivost obnovljivih virov energije.

Varnostna moč: Uporabljajo se tudi v UPS (napajalniki brez prekinitve) in drugih aplikacijah za rezervno napajanje, kjer sta zanesljivost in hitra odzivnost ključnega pomena.

Prenosna elektronika: Čeprav so manj pogosti v manjši potrošniški elektroniki zaradi stroškov, so zaradi svojih varnostnih lastnosti in dolge življenjske dobe primerni za vrhunske prenosne elektronske naprave.

Podpira integracijo več vetrne in sončne energije:
Veter in sonce sta najcenejša vira električne energije. Shranjevanje energije podpira integracijo višjega in višjega
deležev obnovljivih virov, kar omogoča širitev in vključevanje stroškovno najučinkovitejših virov proizvodnje električne energije.
Zmanjša izgubo energije:
Shranjevanje energije lahko pomaga odpraviti izgubo energije in povečati
prednosti obnovljive energije. Shranjevanje energije je edina omrežna tehnologija, ki lahko
shranjujejo in odvajajo energijo. S shranjevanjem energije, ko je ponudba obnovljive energije presežna v primerjavi s povpraševanjem, lahko shranjevanje energije zmanjša potrebo po omejevanju proizvodnih zmogljivosti in uporabi te energije pozneje, ko je potrebna.
Izboljša učinkovitost omrežja:
Shranjevanje energije je mogoče takoj razpošiljati, da deluje tako kot
proizvodnjo in obremenitev, tako da lahko pomaga omrežju prilagoditi nihanja v povpraševanju in ponudbi,
ki optimizira učinkovitost omrežja, ublaži prezasedenost prenosa in poveča omrežje
prilagodljivost. To zmanjša skupne stroške sistema.
Omejuje drag uvoz energije in povečuje energetsko varnost:
Shranjevanje energije izboljša energetsko varnost in poveča uporabo cenovno dostopne električne energije, proizvedene v državi.
Preprečuje in zmanjšuje izpade električne energije:
Shranjevanje energije lahko pomaga preprečiti ali zmanjšati tveganje za izpade ali izpade električne energije s povečanjem konične moči in tako, da služi kot
rezervno napajanje za domove, podjetja in skupnosti. Motnje v oskrbi z električno energijo so lahko izjemno drage in nevarne za zdravje in varnost. Zaradi shranjevanja energije je omrežje bolj prožno in zanesljivo.

2024 – ključni trenutek obnovljivih virov energije

Leto 2024 označuje ključni trenutek v globalnem energetskem prehodu, saj obnovljivi viri energije naraščajo do neslutenih višin. Vendar kljub izjemnemu napredku hitrost sprememb ostaja nezadostna za izpolnitev ambicioznega cilja potrojitve zmogljivosti obnovljive energije do leta 2030 – kritičnega mejnika za ohranjanje dviga globalne temperature pod 1.5 °C.

Spektakularen upad stroškov električne energije

Spektakularen upad stroškov električne energije na rekordnih 473 gigavatov (GW), dodanih leta 2023, je imel 81 % ali 382 GW na novo naročenih projektov obnovljivih virov energije v komunalnem obsegu nižje stroške kot njihove alternative na fosilna goriva.
To ponuja državam prepričljiv poslovni in naložbeni primer za potrojitev obnovljivih virov energije do leta 2030. Proizvodnja električne energije iz obnovljivih virov je postala privzeti vir najcenejše nove proizvodnje električne energije.

Stroški projekta skladiščenja so se znižali

Potrojitev zmogljivosti obnovljivih virov energije do leta 2030 bo zahtevala, da bodo elektroenergetski sistemi sprejeli veliko večje deleže spremenljive obnovljive energije. To zahteva posodobljena, razširjena omrežja in infrastrukturo za shranjevanje energije.
Stroški projektov shranjevanja so med letoma 89 in 2010 padli za 2023 %, kar je olajšalo integracijo visokih deležev sončne in vetrne zmogljivosti s pomočjo reševanja izzivov omrežne infrastrukture.

Uvedba shranjevanja baterije glede na aplikacijo

Od leta 2021 je litij-železov fosfat (LFP) prevladujoča baterijska kemija na trgu stacionarnih shranjevalnikov energije in pričakuje se, da bo ostal na vrhu do leta 2030. Delež LFP v GWh pri letnem povečanju zmogljivosti shranjevanja baterije je poskočil s 33 % leta 2020 na 84 % leta 2023 (BNEF, 2024a).
To tržno rast so spodbudili nizki stroški, daljša življenjska doba in izboljšana varnost v primerjavi z litij-ionskimi baterijami na osnovi niklja, pa tudi velika proizvodna zmogljivost tovarn baterij na Kitajskem. Celice LFP so iz leta v leto dosegle najnižjo ceno.

Cene sistemov za shranjevanje baterij na ključ po trgu in trajanju, 2021-2023

Prikazuje nihanje cen med letoma 2021 in 2023, ki so ga povzročile motnje v dobavni verigi in nestanovitnost stroškov surovin. Po povečanju leta 2022 so se povprečni stroški baterij v letu 2023 v celoti znižali
treh trgih in globalno. Kitajska ima najbolj konkurenčen trg s cenami pod svetovnim povprečjem.
Leta 2023 so se stroški shranjevanja električne energije na Kitajskem znižali za 36 % (za 4-urni sistem) do 29 % (za 2-urni sistem). Nižje cene na Kitajskem so predvsem posledica dobro vzpostavljene dobavne verige in velikih proizvodnih zmogljivosti, kar ustvarja močno konkurenco na domačem trgu. Evropa je med letoma 2022 in 2023 imela najmanjše znižanje stroškov, in sicer od 16 % (za 1-urni sistem) do 4 % (za 4-urni sistem).
Cene pa so bile nižje kot v Združenih državah za vse sisteme za shranjevanje. Leta 2023 so imele Združene države in Evropa cene baterij nad svetovnim povprečjem za vse sisteme, medtem ko so bili leta 2021 stroški blizu povprečja. Leta 2023 so imele ZDA najvišje razmerje med stroški v primerjavi s svetom
cene po 1.61 za 1-urni baterijski sistem. Glavni razlog za razlike v cenah med regijami je odvisnost od uvoženih baterij v ZDA in Evropi. Domača proizvodnja v teh dveh krajih je dražja, medtem ko so trgi manj konkurenčni kot na Kitajskem

Vrzel v dostopu do energije se je poglobila

Poraba obnovljive električne energije v svetovni porabi je narasla s 26.3 % leta 2019 na 28.2 % leta 2020, kar je največje enoletno povečanje od začetka spremljanja napredka pri doseganju ciljev trajnostnega razvoja.
Vendar kljub uspehom pri uvajanju obnovljive energije po vsem svetu leta 2023 svet ni na pravi poti, da bi dosegel cilj trajnostnega razvoja (SDG) 7 za energijo do leta 2030. 675 milijonov ljudi še vedno ostaja brez elektrike, 2.3 milijarde ljudi pa se vsak dan zanaša na škodljiva goriva za kuhanje.