Magazynowanie energii to wyzwanie i okazja dla Chile

Źródło: dialog. Ziemia

Chilijski prezydent Gabriel Boric (Center) na inauguracji zakładu magazynowania energii w północnym regionie Antofagasta w kwietniu 2024 r. Chile ma silne warunki dla energii wiatrowej i słonecznej i dąży do przechowywania, aby pomóc w pokonaniu przerywanego podaży (obraz: Ximena Navarro / Dircción de Prensa, Prectenciat de la República)

Energia odnawialna jest obecnym i przyszłości Ameryki Łacińskiej.

W 2023 r. Region wygenerował 64% swojej energii elektrycznej z czystych źródeł, znacznie powyżej globalnej średniej 39%. W miarę wzrostu produkcji potrzeba przechowywania tej energii rośnie obok niej.

„Mówiąc najprościej, powodem przechowywania energii elektrycznej jest to, że możesz zdecydować, kiedy ją użyjesz” - wyjaśnia Claudio Seebach, dziekan wydziału nauki i inżynierii na Uniwersytecie Adolfo Ibáñez w Santiago w Chile. „Energia może być przechowywana, gdy popyt jest najwyższy - rozwiązuje naturalną nierównowagę między momentami podaży i popytu”.

Ma to szczególne znaczenie w sektorze odnawialnych źródeł energii, w którym wytwarzanie słoneczne i wiatrowe zapewniają czystą, ale przerywaną moc: gdy słońce nie lśni lub spada wiatr, pokolenie się z nim kończy.

Chile, którego mieszanka energii ma jeden z najwyższych udziałów w regionie wiatru i energii słonecznej, oferuje wyraźny przykład wyzwań, jakie mogą stworzyć, które mogą stwarzały, że spadki.

Kraj korzysta z unikalnej geografii i klimatu: na północy pustynia Atacama ma najwyższy poziom natężenia promieniowania słonecznego na Ziemi, a na dalekim południu w Patagonii Chile jest spakowany przez jedne z najsilniejszych wiatrów na świecie.

Ale czasami te cechy również się opowiadają. Przez połowę roku Słońce w podobny sposób w podobnej chwili na całym cienkim przewodzie ziemi, którą zajmuje na wybrzeżu Ameryki Południowej, powodując natychmiastową potrzebę przechowywania energii - sektor, w którym kraj już robi postępy, wraz z uruchomieniem ambitnych celów, strategie zachęcania do inwestycji w technologię oraz wieloma projektami już online i na rurociągu.

Opcje magazynowania energii

Obecnie energia może być przechowywana na wiele sposobów, w tym korzystanie z banków dużych baterii w skali -, które mogą przechowywać energię elektryczną, zanim zostanie wstrzyknięta z powrotem do krajowych sieci. Chociaż baterie jonowe litowe - są najbardziej wydajne na rynku, szersze zastosowanie alternatywnych lub sodu może być tuż za rogiem.

Technicy z Tesvolt, pierwsza europejska bateria „gigafactory” z siedzibą w Niemczech, która specjalizuje się w rozwiązaniach magazynowych dla słonecznych - i wiatru - Systemy elektryczne zasilane (obraz: Waltraud Grubitzsch / DPA / Alamy)

„Przechowywanie akumulatorów jest wydajne, ale bardzo krótkoterminowe” - mówi Enzo Sauma, profesor inżynierii przemysłowej i systemowej na pontyficznym uniwersytecie katolickim Chile. „Jeśli przechowujesz energię w baterii w ciągu jednego miesiąca i chcesz jej użyć następnego, wtedy nie będzie nic, ponieważ energia rozprasza się. Ale możesz bardzo efektywnie wykorzystać energię, przechowując ją w dniu, w którym jest dużo światła słonecznego, a następnie zwalniając ją na noc”.

Dłuższe opcje terminu - okazały się droższe. Pompowana - energia wodna, która obejmuje pompowanie wody do zbiornika przed zwolnieniem jej z powrotem przez turbinę, jest obecnie najczęściej używanym rozwiązaniem na całym świecie. Od dziesięcioleci jest zatrudniony w branży wydobywczej, ale projekty mają duży ślad i wymagają różnic wysokościowych. Nowsze alternatywy obejmują stopione magazynowanie soli - które wykorzystuje sól jako pożywkę do energii cieplnej - oraz gazy wytwarzane przy użyciu źródeł odnawialnych, takich jak zielony wodór i zielony amon. Procesy te są mniej wydajne, ale pozwalają na przechowywanie energii przez miesiące lub lata.

Ostry wzrost produkcji energii odnawialnej i dążenie do ambitnych globalnych celów nowych zdolności, przynoszą ze sobą znaczące wyzwanie, a także ogromny potencjał ekspansji rynku magazynu. Globalny rynek magazynowania energii jest obecnie wyceniany na około 246 miliardów USD, a szacuje się, że 387 GW nowej pojemności magazynowania energii zostanie dodane na całym świecie do 2030 r., Zgodnie z raportem z siedzibą w USA - Morgan Lewis. Jest to 15-krotny wzrost w porównaniu do końca 2021 r.

Chile jest dzieckiem plakatu regionu

Do 2030 r. Chile stara się dostarczyć 70% całkowitego zużycia energii dzięki odnawialnym źródłom energii i ma na celu osiągnięcie neutralności dwutlenku węgla do 2050 r.. Chociaż jego nocne niedobory słoneczne są obecnie podłączone do wytwarzania paliw kopalnych, kraj zrzekał się, aby zamykać jego pozostały węgiel - zasilane elektrownie przez 2040 r., Aby osiągnąć swoje ambitne cele energetyczne, rozwinąć magazyn energii jest impertujący. Ale kraj poczynił silne postępy, szybko stając się dzieckiem plakatu Ameryki Łacińskiej dla takich technologii.

Po uruchomieniu krajowej strategii magazynowej w 2023 r., Która wyznacza cele i ma na celu przyciągnięcie inwestycji w sektor, a przy dużej części projektów po drodze zainstalowana pojemność magazynowa Chile może wkrótce wyprzedzić sprawę USA.

Panele słoneczne na drodze między Punta Arenas a Puerto Natales w południowym Chile. Do 2030 r. Kraj stara się dostarczyć 70% całkowitego zużycia energii dzięki odnawialnym źródłom energii (obraz: Ashley Cooper / Alamy)

Pierwsze projekty magazynowania energii baterii Chile zostały zamówione w 2009 r., A wszystkie oprócz dwóch z 16 regionów administracyjnych mają obiekty, w budowie lub na etapie planowania. Największa zainstalowana pojemność znajduje się w północnych regionach Antofagasta i Tarapacá, w kraju energii słonecznej.

„Żyjemy przez prawdziwą rewolucję magazynowania energii w Chile” - powiedział rzecznik Ministerstwa Energii Chile Earth Earth. „W tej chwili działają projekty magazynowe o całkowitej pojemności 387 megawatów, a inne na różnych etapach rozwoju, które pozwolą nam osiągnąć całkowitą pojemność 2 gigawatów do 2026 r.”

Dodał, że rząd oczekuje całkowitej inwestycji w wysokości 2 miliardów USD w ciągu najbliższych dwóch lat. „Jest to kluczowe dla naszego przejścia energetycznego. Będzie to zapewnić większą elastyczność w naszym systemie energii elektrycznej i reaktywuje gospodarkę na północy kraju, aby poprawić jakość życia ludzi, którzy tam mieszkają”.

Chile doda do 2026 r. Kolejne 1 GW pojemności, a publiczne grunty odłożone przez rząd na projekty magazynowania energii w podobno bliskim przetargu. Rzecznik Ministerstwa Energii powiedział dialogowi Ziemia, że ​​organ oceny środowiska w kraju ocenia obecnie rentowność 300 kolejnych projektów magazynowych, o łącznej pojemności 16 GW. Według niektórych prognoz między 2026 a 2032 r. Całkowita pojemność przechowywania Chile może podwoić się do 4 GW.

W tej chwili cztery największe w kraju firmy generowania energii prowadzą z inwestycjami w magazyn: Engie, Enel, Colbún i AES Andes.

Gdzie indziej chiński producent baterii BYD podpisał umowę z hiszpańską firmą Grenergy, aby zapewnić swoje akumulatory do magazynowania energii 1,4 miliarda USD na pustyni Atacama, które, jak twierdzą, będzie największym tego rodzaju na całym świecie. Oczekuje się, że projekt zostanie wprowadzony online w ciągu trzech lat. BYD odrzuciło prośbę o komentarz po kontakcie.

Gdzie indziej, w 2023 r., Canadian - posiadał InnerGEX, trzeci - największy generator energii odnawialnej w Chile, zainaugurował swoją pierwszą elektryczność w kraju, zawierającym system magazynowania energii baterii o 50 MW (Bess). Tymczasem Engie Chile ma dwa litowe - systemy magazynowania baterii jonowej, o całkowitej pojemności 141 MW. Na początku przyszłego roku firma zainauguruje 264 megawat -, 96-battery placlity, przyjmując całkowitą portfolio Bess w Chile do 371 MW.

Rzecznik grupy Engie powiedział Dialogue Earth, że Chile jest postrzegany jako jeden ze swoich strategicznych krajów wspierania przejścia energetycznego, który „pociąga za sobą inwestycję w wysokości 1,8 miliarda USD do 2027 r. Nasz plan w Chile uwzględnia 1,4 GW do 2 GW instalacji w czystej energii, w tym 2 GWH w systemach magazynowania”.

Gabriel Boric wygłasza przemówienie podczas inauguracji zakładu magazynowania energii w Antofagasta, prowadzonej przez lokalne ramię francuskiej firmy Engie, w kwietniu 2024 r. Firma planuje otworzyć swoją trzecią fabrykę w Chile na początku przyszłego roku (zdjęcie: Ximena Navarro / Dirección de Prensa, Presidencii de la República de Chile)

Oprócz swoich zalet geograficznych analitycy podkreślili, w jaki sposób otwarte podejście Chile do inwestycji zagranicznych - ma umowy o wolnym handlu z krajami reprezentującymi prawie 90% globalnej gospodarki - a konkurencyjne środowisko biznesowe doprowadziły do ​​szybkiego przyjęcia nowych innowacji. Chociaż poczynił postęp, eksperci nadal wskazują na potrzebę regulacji i nadal poprawić warunki w celu uzyskania kapitału - intensywnej technologii magazynowania energii.

„Jest prawdopodobne, że w ciągu pięciu lat będziemy mieli 3 pojemność magazynowania energii GW w Chile”, mówi Sauma. „Jeśli technologia akumulatorów nadal obniża cenę, może to rosnąć. Potencjał sektora w Chile jest bardzo, bardzo wysoki”. Koszty baterii spadły o 90% w ciągu ostatnich 15 lat, a projekty magazynowania skali w skali - spadnie o 40% do 2030 r., Zgodnie z raportem międzynarodowej agencji energetycznej.

Seebach zauważa, że ​​„jest to niezwykle szybki wyścig i potrzebujesz regulacji, aby generować zaufanie do inwestycji. To pierwsza rzecz, której nauczyliśmy się w przypadku Chile”.

Pod tym względem rząd Chile próbował stymulować sektor.

W październiku 2022 r. Kongres uchwalił projekt ustawy o zachęcaniu do rozwoju magazynowania energii i transportu elektrycznego. Ustawodawstwo pozwala firmom energetycznym wybierać wynagrodzenie za energię, którą przechowują, a następnie wstrzykiwać z powrotem do systemu. Jednak szczegółowe rozporządzenie dotyczące funkcji ustawy są nadal omawiane przez National Energy Commission Chile. W przypadku braku regulacji regulującej prawdziwe - zastosowanie takiego wynagrodzenia „ludzie powstrzymują inwestycje w baterie”, mówi Sauma.

Rola Chin w przechowywaniu baterii

Chińskie firmy są wiodącymi na świecie producentami akumulatorów litowych i wykazały rosnące zainteresowanie rozległymi rezerwatami litowymi w Ameryce Łacińskiej - w tym w Chile - w celu dostarczenia własnego branży czystej energii Juggernaut, które są kluczowe dla przejść w Chinach i za granicą.

Po powrocie do domu prezydent Xi Jinping aktywnie naciskał na rozwój generowania energii odnawialnej, gdy Chiny ściga się, aby osiągnąć swoje przyrzeczenia, aby osiągnąć szczyt emisji dwutlenku węgla do 2030 r. I osiągnąć neutralność neutralności węgla do 2060 roku. To już po raz pierwszy wykonuje wytwarzanie wytwarzania energii paliwowej.

Produkcja ogniw słonecznych w fabryce w Sihong w prowincji Jiangsu w Chinach w grudniu 2023 r. Chińskie firmy produkują większość światowych paneli słonecznych, a także części potrzebne do ich wykonania (obraz: Fang Dongxu / Featurechina / AP / Alamy)

Chiński przemysł magazynowania energii wzrosła również w ostatnich latach szybki wzrost, a zgromadzona zainstalowana pojemność wzrosła z 32,3 GW w 2019 r. Do 59,4 GW w 2022 r. Do 2027 r. Oczekuje się, że osiągnie 97 GW.

Chiny szybko rozwijają się w technologii przechowywania na różnych poziomach, mówi Yulong Ding, profesor University of Birmingham's School of Chemical Engineering. „W całym kraju mają wiele zasad zachęcających do przechowywania, a na wszystkich poziomach łańcucha dostaw rozwija się technologia” - zauważa. Ponadto Ding informuje, że „chińskie uniwersytety zbudowały specyficzne programy magazynowania energii do szkolenia nowej generacji inżynierów magazynowania energii”.

Stworzenie tej konkretnej wiedzy staje się priorytetem i takie, w którym coraz częściej dzielą się doświadczenia, w tym między Chinami i Chile. Chińska firma Tianqi Lithium - jedna z największych na świecie producentów litu, która jest właścicielem jednej piątej chilijskiej firmy wydobywczej SQM - w ubiegłym roku uruchomiła program wymiany wspierający rozwój i wzrost chilijskich badaczy w sektorze litowym. Inicjatywa oferowała im długą podróż do miasta Chengdu oraz możliwości staży, warsztatów i kontaktu z chińskim przemysłem litowym, w tym związanym z magazynowaniem energii.

Tianqi spotkał się z trudną jazdę od czasu nabycia udziału SQM w 2018 r. I jest obecnie pogrążony w sporach prawnych związanych z ruchami rządu chilijskiego w celu uzyskania większej kontroli nad zasobami litu. Ale te konkretne wyzwania nie wywołały szerszych inwestycji z Chin w nowych obszarach energii - a kraj prawdopodobnie pozostanie kluczowym partnerem, jeśli przejście energetyczne Chile zakończy się sukcesem. Chińskie firmy w ostatnich latach zbudowały lub ogłosiły plany budowy, najdłuższą linię energetyczną Chile, zakładów słonecznych i farm wiatrowych, podczas gdy podczas przechowywania baterii gigant słoneczny Trina uruchomiła trzy projekty w tym kraju.