ENERGETYKA, RYNEK ENERGII - CIRE.pl - energetyka zaczyna dzień od CIRE
Właścicielem portalu jest ARE S.A.
ARE S.A.

SZUKAJ:



PANEL LOGOWANIA

X
Portal CIRE.PL wykorzystuje mechanizm plików cookies. Jeśli nie chcesz, aby nasz serwer zapisywał na Twoim urządzeniu pliki cookies, zablokuj ich stosowanie w swojej przeglądarce. Szczegóły.


SPONSORZY
ASSECO
PGNiG
ENEA

TAURON
Polska Spółka Gazownictwa
EuRoPol GAZ
GAZOPROJEKT
CMS

PGE
CEZ Polska
ENERGA





MATERIAŁY PROBLEMOWE

(Nie)wykorzystana moc baterii
05.03.2018r. 05:29

Katarzyna Błachowicz ("Energia i Recykling", 2/2018)
Żywotność baterii używanych w pojazdach elektrycznych szacuje się na 8-10 lat. Po tym okresie można je wykorzystać jako magazyny energii, a w dalszej kolejności przymierzyć się do odzysku zawartych w nich surowców i ich recyklingu.

Jeden ze scenariuszy, przygotowanych przez firmę badawczą Carbon Tracker, zakłada, że do 2035 r. nawet co trzeci pojazd może być już zasilany energią elektryczną, a do 2050 r. udział pojazdów elektrycznych w rynku globalnym przekroczy 60%. Bateria jest najdroższym elementem pojazdów z akumulatorem elektrycznym. W Ameryce Północnej szacuje się, że do 2030 r. będzie prawie 1,5 miliona zużytych akumulatorów z pojazdów elektrycznych. W połowie ich bazę stanowić będzie lit - takie wnioski płyną z raportu CEC 2015 "Bezpieczne dla środowiska zarządzanie bateriami wycofanymi z eksploatacji od pojazdów z napędem elektrycznym w Ameryce Północnej", przygotowanego przez kanadyjską Komisję ds. Współpracy Ekologicznej.

Akumulatory litowo-jonowe stanowią siłę napędową pojazdów elektrycznych, a także skarbnicę znaczących ilości cennych pierwiastków, w tym metali ziem rzadkich. Ich żywotność i wydajność wciąż jednak są jeszcze dosyć trudne do określenia, co wynika z niewielkiego doświadczenia na tym polu. Żywotność jest uważana za osiągniętą, gdy bateria ma mniej niż 80% pierwotnej pojemności nienaruszonej. W przypadku baterii litowo-jonowych (LI-Ion) typowa minimalna jej żywotność wynosi nawet do 10 lat. Akumulatory EV można ponownie wykorzystać w postaci magazynów energii - Energy System Storage, by służyły zarówno w gospodarstwie domowym, jak i w urządzeniach sieci elektroenergetycznych.

OZE skumulowana w baterii

- Wielu producentów planuje wykorzystywać baterie mające 70-80% początkowej możliwości ładowania w systemach Energy System Storage - mówi Adam Goździcki, dyrektor ds. sprzedaży i marketingu BMZ Poland. Badanie zaprezentowane przez Niemiecką Federację Energetyki Odnawialnej (NFEO) z Berlina wykazuje, że ponowne wykorzystanie baterii z samochodów elektrycznych (EV) może przynieść aż 1000 GWh pojemności magazynowej na energię elektryczną do 2030 r. Oparto się na prognozie sprzedażowej pojazdów elektrycznych agencji Bloomberg Finance, że ich liczba na świecie osiągnie pułap 88 mln. Według analizy NFEO, za pięć lat uśredniony koszt energii elektrycznej (LCOE) dla paneli fotowoltaicznych i magazynów energii z nowymi bateriami litowo-jonowymi w Niemczech będzie o 23% tańszy od standardowej stawki za prąd elektryczny. Wykorzystanie tańszych "zużytych baterii" może spowodować, że poziom LCOE spadnie jeszcze o dodatkowe 10%, do 33% poniżej stawek sieci elektroenergetycznych. - Baterie można również wykorzystać do codziennego użycia, przykładowo w domu zasilanym systemem fotowoltaicznym, gdzie niewykorzystana na bieżąco energia może być kumulowana w magazynach energii, a następnie wykorzystana do zasilania różnego rodzaju urządzeń - wyjaśnia Adam Goździcki z BMZ Poland.

Na tę chwilę myśli się przede wszystkim o zabezpieczeniu energii uzyskanej z paneli fotowoltaicznych, ewentualnie z niewielkich elektrowni wiatrowych. Sprawne magazyny akumulatorów stanowią istotny element skutecznego wdrażania procesu transformacji energetycznej. Obecnie trwają roczne badania Powervault i Renault nad domowymi magazynami energii. Umieszczono 50 jednostek próbnych zasilanych "zużytymi" bateriami w domach korzystających z paneli słonecznych. Próba ta pozwoli na zbadanie technicznych osiągów baterii drugiego życia, a także reakcji klientów na domowe przechowywanie energii, aby pomóc opracować strategię masowego wprowadzania ich na rynek.

Magazyny energii

W niemieckiej miejscowości Lünen powstał już - dzięki współpracy firm Daimler, The Mobility House, GETEC i REMONDIS - magazyn używanych akumulatorów (2nd-Use) z podłączeniem do sieci energetycznej, o całkowitej mocy 13 MWh. Na tym nie koniec, gdyż podobne działania podjęły Bosch, BMW i szwedzka firma energetyczna Vattenfall. W Hamburgu pod koniec br. powstanie system magazynowy Second Life Batteries Alliance o mocy 2 MW/2 MWh, zbudowany przy użyciu akumulatorów litowo-jonowych z serii BMWs ActivE i i3 EV. Magazyn na miejscu będzie obsługiwany przez Vattenfall przez 10 lat na warunkach sojuszu Second Life Batteries. Największy w naszym kraju hybrydowy magazyn energii elektrycznej, aczkolwiek niewykorzystujący na razie zużytych baterii, powstaje pod Gdańskiem. Będzie miał moc 6 MW i pojemność 27 MWh. Dzięki jego budowie (dwa zespoły baterii: litowo-jonowych oraz kwasowo-ołowiowych) będzie możliwe sprawdzenie, czy stosowane rozwiązania chronią sieci przesyłowe i sieci dystrybucyjne przed przeciążeniami. Co więcej, pozwoli sprawdzić możliwość bilansowania niedoborów lub nadmiarów produkowanej energii. Zgodnie z założeniami projektowymi firm Energa, Hitachi i Polskich Sieci Energetycznych magazyn powstanie do 2019 r. Nie jest on pierwszy, bowiem już w 2016 r. spółka Energa zbudowała na Pomorzu magazyn. Jest on jednak znacznie mniejszy: jego moc wynosi 0,75 MW, a pojemność 1,5 MWh i jest w stanie dostarczyć energię do ok. 1000 mieszkańców przez dwie godziny.

Badania nad wykorzystaniem akumulatorów trwają. Connected Energy, dostawca zintegrowanych rozwiązań magazynowania energii, współpracuje z Jaguar Land Rover, WMG z University of Warwick oraz Videre Global, aby ustanowić kluczowe elementy łańcucha wartości akumulatorów drugiego życia. - Od 2020 r. wszystkie nowe pojazdy Jaguar Land Rover będą miały opcję elektryfikacji - mówi Ryan Fisher, kierownik projektu Jaguar Land Rover. Ten projekt bada, w jaki sposób akumulatory samochodowe mogą zyskać drugie życie w rozwiązaniach do przechowywania energii, aby zaspokoić szersze potrzeby branży. Projekt rozpoczęty pod koniec ubiegłego roku jest wart 1,3 miliona funtów.

Ładowarki do samochodów

Na tym jednak nie koniec innowacji i wychodzenia naprzeciw użytkownikom aut elektrycznych w tym sektorze. Dwie szybkie stacje ładowania w oparciu o innowacyjną technologię magazynowania energii E-STOR zostały zamontowane na autostradach w Belgii i Niemczech. Technologia ta, opracowana przez brytyjskie Connected Energy, wykorzystuje akumulatory drugiego życia z pojazdów elektrycznych Renault. W systemie E-STOR akumulatory są ładowane z małą mocą, a zmagazynowana energia jest uwalniana z dużą mocą. Oznacza to, że usługi ładowania pojazdów elektrycznych mogą być oferowane w lokalizacjach, w których budowa wysokoprądowego połączenia z siecią energetyczną byłaby bardzo kosztowna. Przyczyni się to niewątpliwe do rozwoju sieci stacji szybkiego ładowania w Europie. W Polsce również obecnie realizowany jest pilotażowy projekt montowania na stacjach benzynowych ładowarek samochodów elektrycznych. - Co ważne, ładowanie nie będzie pochodziło bezpośrednio z sieci, tylko z naładowanych baterii, z których będzie można ładować akumulator samochodowy - tłumaczy Adam Goździcki, dyrektor ds. sprzedaży i marketingu BMZ Poland.

Recykling

Według Niemieckiej Federację Energetyki Odnawialnej, ponownie wykorzystane baterie z pojazdów EV mogą być używane przez następne 10-15 lat, póki ostatecznie nie zostaną poddane recyklingowi. A z takiego akumulatora można odzyskać surowce i poddać ją recyklingowi. W opinii Michała Korkozowicza z Centrum Promocji Recyklingu i OZE najmniej mówi się, jak na razie, o zagospodarowaniu zużytych akumulatorów. A recykling akumulatorów litowo-jonowych mógłby z powodzeniem następować w Polsce, dzięki czemu uzyskano by dostęp do innowacyjnych technologii oraz znacznych ilości litu i metali ziem rzadkich. Z akumulatora litowo-jonowego odzyskiwane są przede wszystkim nikiel i kobalt. Metale te stanowią mniej więcej jedną trzecią masy ogniw akumulatora. W akumulatorze litowo-jonowym znajduje się zaledwie 1,5% litu. Niewielkie zasoby tego pierwiastka występują na całym świecie, jednak wydobywa się go przede wszystkim w Ameryce Południowej i Australii. Małe ilości, wysokie koszty i niska cena rynkowa powodują, że odzyskiwanie litu z akumulatorów jest mało opłacalne, jednak ograniczony dostęp sprawia, że w dalszej perspektywie recykling litu musi wzrosnąć. Baterie te sporadycznie pojawiają się w stacjach demontażu pojazdów i to raczej w wyniku kolizji drogowych czy innych poważnych wad pojazdów. Coraz bardziej skomplikowana technologia produkcji akumulatorów wymusza coraz bardziej wyrafinowane techniki ich recyklingu. - Innowacyjną technologią odzysku cennych surowców z akumulatorów litowo-jonowych dysponuje spółka Eneris w swoich zakładach Recupyl Polska i Recupyl S.A.S. we Francji. Do surowców tych zaliczamy: kobalt, mangan, miedź i aluminium bądź mieszaninę niklu, kobaltu i manganu (tzw. czarna masa) - wyjaśnia dr inż. Bartosz Tęcza, dyrektor projektów strategicznych w Eneris Surowce. Dodaje też, że z akumulatorów i baterii w obróbce mechanicznej i termicznej odzyskuje się jeszcze stal nierdzewną, polimery i odpady elektroniczne.

Przyszłość recyklingu baterii i akumulatorów drzemie w zaawansowanych technologiach rozbiórki i odzysku coraz nowszych komponentów, w tym cennych surowców. W związku z tym Stena Recykling wspólnie z uniwersytetem w Lulea prowadzi projekt badawczy, którego celem jest przyjrzenie się całemu łańcuchowi - od wyodrębnienia litu z akumulatorów litowo-jonowych z samochodów po recykling ogniw.

Rozwój elektromobilności, a tym samym wzrost sprzedaży pojazdów elektrycznych niesie za sobą potrzebę zagospodarowania powstających zużytych baterii. Jak się jednak okazuje, ich moce są jeszcze wystarczające, by z nich korzystać przez kolejne kilka lat. Zapewne ulegnie to jeszcze wydłużeniu, gdyż producenci baterii prześcigają się, by zwiększyć ich pojemności, a tym samym żywotność. Można zatem bez cienia wątpliwości mówić, że ponowne użycie, a na końcu odzysk i recykling baterii z samochodów elektrycznych wymaga innowacyjnego podejścia, a jednocześnie wpisuje się w gospodarkę o obiegu zamkniętym.

Ayoola Brimmo, ekspert Green Business Norway

Pomimo że wydajność baterii może spaść poniżej wymagań pojazdów z akumulatorem elektrycznym (BEV), zwykle mają one jednak pewną wartość dla innych możliwości ich wykorzystania, np. do przechowywania energii ze źródeł odnawialnych. Problem stanowi nieliniowe starzenie baterii litowo-jonowych, które sprawia, że prawie niemożliwe jest ustalenie ich pozostałego jeszcze okresu użytkowania bez szczegółowych zapisów ich historii. Takie bazy danych dla zarządzania baterii są kluczowym aspektem dla przemysłu zajmującego się ponownym użyciem baterii. Wprawdzie koszty są głównym motorem ponownego użycia baterii BEV, jednak potencjalnie niewłaściwe zagospodarowanie składników chemicznych baterii również sprawiają, że trzeba pochylić się nad kwestią zrównoważonego rozwoju i zdrowia publicznego. W związku z tym należy skoncentrować się na opracowywaniu rozwiązań problemu zarządzania danymi, nawet jeśli zużyte baterie BEV nie stanowią jeszcze poważnego problemu środowiskowego, ponieważ przemysł ten jest jeszcze młody. Producenci pojazdów BEV zaczęli dostrzegać zbliżające się niebezpieczeństwo, a tym samym zaczęli realizować partnerstwa mające na celu przygotowaniu ich reakcji na problem. Chociaż działania te, oparte na producentach, mogą mieć bardzo duży wpływ, w celu uzyskania szerokiego zastosowania konieczne jest również wsparcie poprzez regulacje prawne. Sugeruje się, aby oprócz opracowywania systemów monitorowania długości życia zużytych baterii EV położyć nacisk również na opracowanie kompleksowych systemów zbierania, przetwarzania i recyklingu akumulatorów.

Dodaj nowy Komentarze ( 2 )

WIĘCEJ NA TEN TEMAT W SERWISACH TEMATYCZNYCH

KOMENTARZE ( 2 )

Rozwiń (Pełna treść komentarza)
Autor: Kermit 05.03.2018r. 11:26
To ciekawe, że już powstają magazyny na bazie zużytych baterii akumulatorów pojazdów elektrycznych, chociaż... pełna treść komentarza
Odpowiedzi: 1 | Najnowsza odpowiedź: 05-03-2018r. 14:03 ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI
Dodaj nowy Komentarze ( 2 )

DODAJ KOMENTARZ
Redakcja portalu CIRE informuje, że publikowane komentarze są prywatnymi opiniami użytkowników portalu CIRE. Redakcja portalu CIRE nie ponosi odpowiedzialności za ich treść.

Przesłanie komentarza oznacza akceptację Regulaminu umieszczania komentarzy do informacji i materiałów publikowanych w portalu CIRE.PL
Ewentualne opóźnienie w pojawianiu się wpisanych komentarzy wynika z technicznych uwarunkowań funkcjonowania portalu. szczegóły...

Podpis:


Poinformuj mnie o nowych komentarzach w tym temacie


PARTNERZY
PGNiG TERMIKA
systemy informatyczne
Clyde Bergemann Polska
PAK SERWIS Sp. z o.o.
Ebicom
ALMiG
Elektrix
GAZ STORAGE POLAND
GAZ-SYSTEM S.A.
DISE
BiznesAlert
Obserwatorium Rynku Paliw Alternatywnych ORPA.PL
Energy Market Observer
Innsoft



cire
©2002-2018
mobilne cire
IT BCE