Vi har flere gange her på siden tilladt os at påpege, at batterier i stor skala som backup til en energiforsyning baseret på solceller og vindmøller vil være en meget dyr løsning. Heroverfor står de ofte fremførte påstande om, at batteriteknologien udvikler sig hastigt, og priserne falder drastisk. Men vil det virkeligt betyde noget, og hvad koster batterier egentligt?
Hvad koster batterier
Energistyrelsen udsender løbende såkaldte teknologikataloger, hvoraf det ene netop handler om lagring af energi. I afsnittet om litiumbaserede batterier startes der med nærmest at blive lagt et røgslør ud. Fig. 1 er en illustration fra kataloget, og her ser man hvordan prisen på batterier er faldet fra ca. 1000 US$ pr. kWh i 2010 til under 200 her i 2020 og med potentiale til at nå ned på 70 $/kWh i 2030. Det er jo et prisfald på en faktor 15. Brødteksten i kataloget kommer med flere kurver, men fastholder samme billede.
Imidlertid skal man skelne mellem batterierne isoleret og så den komplette installation til backup i stor skala. Den omfatter ifølge en anden reference en masse udstyr til styring og overvågning, stærkstrømskomponenter, integration med elnettet, entreprenørarbejder, design osv. Man når her frem til en pris på knap 400 US$/kWh i 2020, faldende til lidt under 300 $/kWh i 2030.
Den amerikanske energi-informations-administration EIA har en kurve som vist på fig. 2: Her har man en pris på storskalabatterier på 625 US$ i 2018. Den er jo så nok faldet lidt yderligere, 500 $/kWh kunne være et bud for 2020.
Det amerikanske nationale vedvarende-energi-laboratorium NREL har gennemført en større undersøgelse af litteraturen om emnet, og når frem til resultatet vist på fig. 3. Her er vist tre kurver for den forventede udvikling i priserne fra 2019 frem til 2050, en optimistisk, en neutral og en pessimistisk kurve. Bemærk, at figuren (med svage grå streger) også viser de forskellige referencers bud på priserne. Prisen i 2019 er sat til 380 US$/kWh. Man ser dog en stor spredning i de underliggende bud, fra 250 til næsten 800 $/kWh. I 2030 forventes prisen så at ligge mellem 150 og 300 $/kWh.
Lad os så vende tilbage til Energistyrelsen, der allersidst i kapitlet om litiumbatterierne har et såkaldt ”Dataark”. Her kan man se priser inklusive alle installationerne omkring. Her nævnes behovet for batteristyring, styring af køling (og varme), styring af energien og konverteringsudstyr til nettilslutningen. Inklusive disse poster når styrelsen frem til priserne vist i tabel 1.
De er jo meget højere, end de øvrige kilder, en del af forklaringen kan være, at Energistyrelsen bruger kilder af lidt ældre dato (den ene er fra 2015), der således ikke har fået det hurtige fald i omkostninger til selve batterierne med.
Der er noget, der taler for, at 300 US$/kWh ikke vil være noget urimeligt skøn for 2030. Det svarer så til ca. 1900 DKK/kWh. Det kan vi så bruge til at beregne prisen på et batteri for dansk energiforsyning anno 2030, baseret udelukkende på solceller og vindmøller.
Batteri til dansk energiforsyning
Baseret på den tidligere brugte statistik for 2020, kan vi opstille et scenarie som vist i tabel 2. Den vedvarende energi er udbygget kraftigt, men primært i form af flere havvindmøller. Det totale gennemsnitlige elforbrug er på 6000 MW, versus 3800 i 2020. I alt er der installeret 10 GW havvind, 5,5 GW landvind og 3 GW solceller. Fig. 4 viser så produktionen og forbruget hen over året, man ser, hvorledes de to næsten altid er voldsomt ude af trit, og det er her, at batteriet skal træde til med opsamling af overskudsstrøm og afladning til nettet, når produktionen er for lav.
Fig. 5 viser den nødvendige op- og afladning af batteriet hen over året. Det starter med en ladning på 0 den første januar, og da der er overskud i vinter- og forårsmånederne, bygges lageret af elektricitet op. I løbet af efteråret aflades batteriet igen og ved årets afslutning er lageret igen tæt på nul. Batteriets nødvendige kapacitet kan så aflæses som toppen af kurven, dvs. ca. 4 millioner MWh, eller 4 terawatt-timer.
Investeringen i et sådant batteri, med prisen på 1900 DKK/kWh bliver derefter 7600 milliarder kr. hvilket er omkring tre gange Danmarks årlige bruttonationalprodukt.
Tab af energi
I løbet af året tappes der i alt ca. 13.400 GWh fra batteriet. Det svarer til ca. 25 % af det totale energiforbrug i løbet af året. Batterier taber imidlertid energi, både ved længere tids oplagring, se fig. 6 og dels ved opladning og afladning. Man kan regne med et tab på minimum 10 %. Det vil sige at batterierne skal være mindst 10 % større, og der skal installeres flere vindmøller og solceller, f.eks. svarende til 400 MW havvind mere. Batteriprisen bliver jo derved også 10 % højere, eller 760 milliarder kr. ekstra. Det hjælper jo ikke på noget.
Selvom batterierne i sig selv skulle blive billigere, vil det næppe have den store indflydelse på den samlede anlægspris, fordi man formentligt ikke kan forvente store teknologiske gennembrud på styring, stærkstrøm og køling. Projektering og entreprenørudgifter ændrer sig heller ikke. Energistyrelsen regner med en noget lavere pris i 2050 end i 2030, men det var også fra et meget højt udgangspunkt og deres resultat for 2050 er stadigvæk 350 $/kWh.
Batterier er og forbliver en urealistisk teknologi til backup af energiforsyning i stor skala.
Danish
Energitaget i batterier kan jo nærmest være ligegyldigt, især med mere sol og vind ?
De oplades jo når strøm er billigt eller tilmed gratis.
Men prisen på den samlet batteri pakke ser da ud til at falde.
Med ny teknologier endda så meget, at det kan være fornuft i at vente et par år, med at købe da du så får endnu mere for pengene.
I USA regner de jo næsten med en fordobling på bare et år, og det er jo fordi det er billigt.
Ligesom grunden til at man sætter solceller op, det er langt den billigste måde at lave EL på, bortset fra vandkraft.
Så den samlet anlægspris er jo faldet, og energistyrelsen er nok tætter på at have ret, end Sørens Hansen som ikke kan lide noget som helst der viser sig som et bedre alternativ til Atomkraft, eller forsat forurening med fossile brændstof. Herunder børnearbejders udvinding af kobolt til brug ved produktion af benzin og diesel.
Det er jo heldigvis snart historie i batterier, selv om det er kan genanvendes.
https://nyheder.tv2.dk/klima/2024-11-13-usa-har-tilfoejet-mega-batterier-svarende-til-20-atomkraftvaerker-paa-fire-aar
Der er lidt misforståelser i kommentaren her, som vist meget godt afspejler mediernes generelle uvidenhed vedrørende energiforsyningen. Prisen på batterier til brug i elforsyningen er stadigvæk høj. EWII gav 150 millioner for sit 43 MWh batteri på Bornholm, det svarer til knap 4000 kr./kWh. I USA ser det ud til, at batterierne kan bygges lidt billigere, men det er ikke noget, der rykker for alvor. Det kan godt være, at de små battericeller bliver billigere, men til en elforsyning skal man bruge en masse installationer uden omkring, forbindelser, styring, kontrol og sikkerhed. Det koster en masse kobber til ledninger, og kobber bliver ikke billigere i de kommende år, tværtimod, da der er udsigt til mangel på metallet.
Med en pris på f.eks. 3000 kr./kWh vil et batteri, der kunne dække 3 døgns “Dunkelflaute” i Danmark, komme op på en investering over 1000 milliarder kr., ca. 40% af vores årlige bruttonationalprodukt. Og 3 døgns dækning er selvfølgeligt slet ikke nok til at kunne opretholde en stabil forsyning fra sol og vind.
Der refereres til en artikel om batterier i USA, med en samlet effekt på 20 gigawatt. Effekten er imidlertid uinteressant, det er kapaciteten, målt i gigawatt-timer, der betyder noget. Batterierne i USA hævdes at kunne levere lige så meget som 20 kernekraftværker. Det kan de også, men kun i en time eller to. Derefter er de flade, mens de 20 kernekraftværker kan køre videre i månedsvis uden stop. Derfor er sammenligningen totalt misvisende – og måske noget pinlig for TV2.
Energistyrelsen drømmer om lave priser på batterierne, men den satser i sin planlægning ikke på brug af batterier i større målestok. Her ved man godt, at de er alt for dyre.
Det er rigtigt, at solceller leverer strøm ganske billigt, men de leverer jo ikke en stabil forsyning, som jo ellers er alfa og omega i et moderne samfund. Vi er afhængige af vores elektricitet i alle samfundets funktioner, og forsyningen skal være stabil og pålidelig. Det er den ikke, når den kommer fra sol og vind.
Og til sidst: Undertegnede ser kernekraften som den mest troværdige løsning på vores energiforsyning på lidt længere sigt. Men her og nu gør det ingen skade at fortsætte med kul, olie og gas. CO₂ er ikke “forurening” på nogen måde, den forekommer naturligt i atmosfæren og er en uundværlig del af naturens kredsløb (planter lever af CO₂). Og uanset hvor mange penge vi spilder på solceller, vindmøller og batterier, vil Verdens forbrug af de fossile brændstoffer fortsætte med at stige, det er forudsætningen for den økonomiske udvikling, som ikke mindst den 3. Verden gerne vil tage del i.