Batterien für Elektrofahrzeuge könnten den Speicherbedarf im Netzmaßstab bis 2030 decken

Um die Rolle der erneuerbaren Energien in unserer Stromversorgung zu stärken, ist ein massiver Ausbau erforderlich Energiespeicher im Netzmaßstab. Neue Forschungsergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass die Batterien von Elektrofahrzeugen bereits ab 2030 den kurzfristigen Speicherbedarf decken könnten.

Während Sonne und Wind in vielen Teilen der Welt schnell zu den billigsten Stromquellen werden, ist ihre Unterbrechung ein erhebliches Problem. Eine mögliche Lösung besteht darin, Batterien zum Speichern von Energie für Zeiten zu verwenden, in denen die Sonne nicht scheint und der Wind nicht weht, aber der Aufbau einer ausreichenden Kapazität, um ganze Stromnetze zu versorgen, wäre enorm kostspielig.

Aus diesem Grund wurde vorgeschlagen, die riesige Anzahl von Batterien zu nutzen, die in der ständig wachsenden globalen Flotte von Elektrofahrzeugen installiert sind. Die Idee ist, dass Versorgungsunternehmen diese Batterien verwenden könnten, wenn sie nicht unterwegs sind, um überschüssige Energie zu speichern und daraus zu ziehen, wenn die Nachfrage steigt.

Obwohl es einige frühe Piloten gab, war bisher unklar, ob die Idee wirklich Beine hat. Nun deutet eine neue Wirtschaftsanalyse unter der Leitung von Forschern der Universität Leiden in den Niederlanden darauf hin, dass Batterien von Elektrofahrzeugen in relativ naher Zukunft eine wichtige Rolle bei der Speicherung im Netzmaßstab spielen könnten.

Es gibt zwei Hauptmöglichkeiten, wie diese Batterien den Übergang zu erneuerbaren Energien unterstützen könnten Team ist Studie veröffentlicht Nature Communications veröffentlicht . Erstens könnte die sogenannte Vehicle-to-Grid-Technologie das intelligente Aufladen von Fahrzeugen ermöglichen, indem Autos nur dann geladen werden, wenn der Strombedarf gering ist. Auch könnte es Fahrzeugbesitzern ermöglicht werden, Strom für Versorgungsunternehmen kostenpflichtig zwischenzuspeichern.

Aber auch alte Autobatterien könnten einen wesentlichen Beitrag leisten. Ihre Kapazität nimmt bei wiederholten Lade- und Entladezyklen ab, und Batterien werden normalerweise für den Einsatz in Elektrofahrzeugen ungeeignet, wenn sie auf 70 bis 80 Prozent ihrer ursprünglichen Kapazität abfallen. Das liegt daran, dass sie nicht mehr genug Kraft aufnehmen können, um ihr zusätzliches Gewicht auszugleichen. Das Gewicht ist jedoch kein Problem für die Speicherung im Netzmaßstab, sodass diese Autobatterien wiederverwendet werden können.

Die Forscher stellen fest, dass die in Autos verwendeten Lithium-Ionen-Batterien wahrscheinlich nur für eine kurzfristige Speicherung von weniger als vier Stunden geeignet sind, aber dies macht den größten Teil des prognostizierten Bedarfs aus. Bisher gab es jedoch keine umfassende Studie darüber, welchen großen Beitrag sowohl aktuelle als auch ausgemusterte Elektrofahrzeugbatterien in der Zukunft des Stromnetzes leisten könnten.

Um diese Lücke zu schließen, kombinierten die Forscher beispielsweise Daten darüber, wie viele Batterien in den kommenden Jahren voraussichtlich produziert werden, wie schnell sich Batterien je nach lokalen Bedingungen verschlechtern und wie Elektrofahrzeuge voraussichtlich in verschiedenen Ländern eingesetzt werden , wie viele Kilometer Menschen an einem Tag fahren und wie oft sie laden.

Sie fanden heraus, dass die insgesamt verfügbare Speicherkapazität aus diesen beiden Quellen bis 2050 wahrscheinlich zwischen 32 und 62 Terawattstunden liegen wird. Die Autoren stellen fest, dass dies laut der International Renewable Energy Agency und der Forschungsgruppe Storage Lab deutlich höher ist als die 3.4 bis 19.2 Terawattstunden, die die Welt bis 2050 voraussichtlich benötigen wird.

Es ist jedoch wahrscheinlich, dass nicht jeder Besitzer von Elektrofahrzeugen an Vehicle-to-Grid-Programmen teilnimmt, und nicht alle Batterien werden am Ende ihrer Lebensdauer wiederverwendet. Daher untersuchten die Forscher, wie sich unterschiedliche Teilnahmequoten auf die Fähigkeit von Elektrofahrzeugbatterien auswirken würden, zur Netzspeicherung beizutragen.

Sie fanden heraus, dass zur Deckung der weltweiten Nachfrage bis 2050 nur zwischen 12 und 43 Prozent der Fahrzeugbesitzer an Vehicle-to-Grid-Programmen teilnehmen müssten. Wenn nur die Hälfte der gebrauchten Batterien für die Netzspeicherung genutzt wird, sinken die erforderlichen Beteiligungsquoten auf nur noch 10 Prozent. In den optimistischsten Szenarien könnten Batterien für Elektrofahrzeuge die Nachfrage bis 2030 decken.

Viele Faktoren werden sich darauf auswirken, ob dies jemals erreicht werden könnte, darunter Dinge wie die Geschwindigkeit, mit der die Vehicle-to-Grid-Infrastruktur eingeführt werden kann, wie einfach es ist, Fahrzeugbesitzer von einer Teilnahme zu überzeugen, und die Wirtschaftlichkeit des Recyclings von Autobatterien das Ende ihres Lebens. Die Autoren weisen darauf hin, dass Regierungen eine Rolle dabei spielen können und sollten, Anreize für die Teilnahme zu schaffen und dies vorzuschreiben Wiederverwendung alter Batterien.

Aber wie auch immer, die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es eine vielversprechende Alternative zu einem kostspieligen und zeitaufwändigen Rollout dedizierter Netzspeicher geben könnte. EBesitzer von Elektrofahrzeugen leisten vielleicht schon bald doppelt ihren Beitrag für die Umwelt.

Bild-Kredit: Shutterstock.com/Römisches Zaiets

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• Quelle: https://singularityhub.com/2023/01/23/electric-vehicle-batteries-could-meet-grid-scale-storage-needs-by-2030/