Batterier til sol og vind

I bogen Klimaplan 2030 – Realisme eller Utopi blev der gjort et forsøg på at udregne prisen på batteri-backup til en dansk elforsyning baseret alene på vindenergi. Forudsætningen den gang var, at batterikapaciteten som minimum skulle kunne dække tre døgns vindstille. Det blev, selv med optimistiske batteripriser, til en helt absurd stor investering – i størrelsesordenen som det meste af Danmarks årlige nationalprodukt.

Konklusionen var helt klart, at batterier som backup ikke er nogen brugbar løsning. Selv en halvering af batteriprisen (dvs. i kroner pr. kWh lagret) vil ikke bringe konceptet inden for en acceptabel økonomisk ramme.

Det er jo altid interessant at se, om andre når frem til tilsvarende resultater. Her er en dugfrisk artikel omhandlende Californiens elforsyning. Den har vi skrevet om flere gange og set hvordan, de californiske politikere hovedløst lukker gas- og atomkraft-drevne elværker og imens udbygger dramatisk med solceller og (i mindre grad) vindmøller.

En officiel myndighed har nu fremlagt sit skøn over behovet for batteri-backup. Da Californien har et gennemsnitsforbrug på 40 GW (gigawatt, eller milliarder watt), med maks. belastning omkring 50 GW, er man nået frem til, at batterierne skal have en kapacitet på 52,8 GW, hvilket jo let kan udregnes til 5-6 % mere end spidsbelastningen. Det er nok lidt snært på, men lad det ligge. Meromkostningen ved omstillingen til sol og vind anslås til et årligt beløb på 4,6 milliarder dollars, hvilket vel ikke er så galt endda.

Men, som efterhånden nævnt mange gange, er der to ting, et batteri skal opfylde. Den ene er ganske rigtigt effekten, i GW, for at sikre at der er nok strøm til alle på én gang. Men den anden er evnen til at dække over lang tids manglende forsyninger fra møllerne eller solcellerne. Denne egenskab måles i GWh – gigawatt-timer. Hvor mange skal vi bruge af dem?

Artiklen indeholder grafen gengivet i fig. 1. Her ser man det daglige energiforbrug i MW (1000 MW = 1 GW) som den sorte kurve. Ret stabilt hen over året men med højere tal om sommeren pga. et stort behov for aircondition. Den røde kurve viser så, hvad man kan forvente, at en kombination af vindmøller og solceller leverer hen over året. Det blæser mest om foråret, til gengæld yder solcellerne ikke så meget om vinteren. Den totale kapacitet af vind og sol er her tilpasset, således at de over hele året leverer nøjagtigt den energimængde, som der bruges på et år. Men man bemærker selvfølgeligt, at der er stor ubalance mellem forbrug og leverancer på de enkelte dage. Om foråret leveres der meget mere, end der bruges, mens det omvendte er tilfældet om vinteren.

Det er så her, batteriet kommer ind i billedet. Det skal opsamle den overskydende strøm om foråret og dække hullerne resten af året. Den situation er vist på fig. 2. Den øverste kurve viser de daglige overskud/underskud i balancen, mens den nederste kurve viser hvor meget strøm, der skal være på lager for at balancen aldrig går i minus. Vi kan se, at lageret skal kunne rumme op til 25.000 GWh. Det er ikke så lidt. Californien drømmer jo i øvrigt om yderligere elektrificering af samfundet, så måske vil et tal på 32.000 GWh være tættere på fremtidens realiteter.

Batteriprisen kan i dag anslås til 200-300 US$ / kWh – det er inklusive alle installationerne, der skal omgive batterier i den størrelse. Vi får da en pris på Californiens batteri-backup på omkring 6,7 billioner (tusind milliarder) dollars. Det svarer til ca. det dobbelte af statens årlige bruttonationalprodukt. Vi ender altså i samme størrelsesorden som ”Klimaplan 2030”, og endnu en gang er det bekræftet, at batterier ikke har nogen berettigelse som backup til sol og vind.

https://www.manhattancontrarian.com/blog/2021-5-11-californias-zero-carbon-plans-can-anybody-here-do-basic-arithmetic