Autor: Adrian Stratulat, CEO Energo Dynamics
Kodak, la apogeul său era o companie de 30 miliarde dolari, lider necontestat în domeniul camerelor de fotografiat cu film. Până în 1990, mereu în lista celor mai importante 5 companii din lume. După 133 de funcționare, și-a depus falimentul în 2012.
Blockbuster, lider de piața mondială în domeniul închirierilor de DVD-uri. În 2002 opera 10.000 magazine și avea o cifră de afaceri de 5 miliarde. A fost cumpărat pentru mai nimic în 2011.
Nokia. Nu cred că este cineva care nu a avut cândva un telefon Nokia. În 2007 compania avea o cifră de afaceri de 51 miliarde euro, a 5-a din lume. În 2014, Microsoft cumpăra Nokia pentru doar 7,9 miliarde dolari. Ulterior au ajuns să regrete această achiziție.
Toate cele trei companii au fost lideri de piață în sectorul lor. Dar la fel, toate aceste companii au fost oarbe la trendurile tehnologiei și la felul cum nevoile clienților lor sunt mai bine satisfăcute de concurență. Kodak a fost înfânt de camerele foto digitale, Blockbuster de streaming, Nokia de smartphonuri.
Acest fenomen se numește inovație perturbatoare. Iar astăzi, în energetică, probabil cel mai transformator factor de inovație îl reprezintă tehnologiile de stocare a energiei.
Am fost învățați că energia este consumată când se produce. Stocarea schimbă această paradigmă. Și din această caracteristică, rezultă abilitatea ei de a se preta unei game largi de modele, toate speculând diferențele dintre cerere și ofertă la diverse momente în timp.
Singura barieră pe care a întâmpinat-o stocarea a reprezentat-o costul său. Dar pentru a înțelege evoluția viitoare a prețurilor trebuie să discutăm despre curba de învățare. Curba de învățare a unei tehnologii este reprezentarea grafică a corespondenței dintre creșterea volumului și scăderea prețurilor. Nu este vorba doar de economiile de scară, ci și de integrarea lecțiilor învățate, optimizare și inovare.
Să ne uităm de pildă la una dintre cele mai comune forme de stocare a energiei. Bateriile litiu-ion. Între 1991 și 2005, pretul per Wh a scăzut de 10 ori, timp în care densitatea energetică a crescut de mai bine de 2 ori.
Studii indică pentru bateriile Litiu-Ion o curbă de învățare de 15%. Asta înseamnă că pretul per Wh va scădea cu 15% la fiecare dublare a volumului de baterii produse. Și cu cât mai mult scade prețul bateriilor, cu atât mai mult sunt utilizate ele în diverse modele de afaceri, ceea ce conduce la o cerere și mai mare, rezultând astfel un ciclu virtuos.
Cât de jos poate ajunge prețul? Și de ce discutăm doar despre Litiu-Ion? Ce e drept, este tehnologia cea mai densă, și se pretează excelent pentru mașini electrice și dispozitive mobile, dar nu este nici de departe cea mai ieftină aplicație pentru stocarea energiei la nivel de sistem. Litiu-ion mai are o serie de probleme: numărul de ciclii de utilizare (și implicit durata de viață) este relativ redusă și principalul element chimic din ele, litiul, este destul de rar și scump.
Cele mai promițătoare tehnologii alternative de stocare pentru aplicații pe scară largă sunt bateriile cu electrolit lichid (flow) și aerul comprimat. Acestea au între 5000 și 15000 ciclii, comparativ cu 2000-3000 la Litiu-ion și sunt făcute din elemente comune, precum Sodiu, sulf, fier etc. Luând în calcul și costul inițial al bateriilor, durata de viață și eficiența lor totală, ajungem la un indicator numit Costul nivelat al energiei (levelized cost of energy – LCOE), pe baza căruia se pot face comparații relevante.
Pe acest slide putem vedea o comparație între posibilele curbe de învățare pentru Litiu-ion și comparația cu bateriile lichide și aerul comprimat. Putem observa că prețurile nivelate pentru kilovat-oră stocată vor scădea de aproximativ 10 ori la o mărire de 10 ori a volumului. Și următorul grafic ne arată fix acest ordin de creștere până în 2024.
Ce vom putea face cu o stocare de 10 ori mai ieftină? O adevărată revoluție a sectorului energetic.
Ce va însemna asta pentru fiecare categorie de actor din cadrul sistemului energetic?
Pentru producătorii de energie va fi atât o provocare cât și o binecuvântare, în funcție de poziționarea lor. Un cost redus pe KWh LCOE va conduce la eliminarea necesității centralelor electrice de vârf. Va fi mai ieftin să stochezi energia produsă când consumul este redus și să o livrezi clienților când cererea este sus, producând o aplatizare a curbei de sarcină. Producătorii de energie din surse regenerabile vor găsi în stocare cel mai bun aliat – le va netezi profilul de producție (Capacity firming) și le va permite să livreze energie la nivelul prognozat, stocând supraproducția sau compensând subproducția. Va elimina pierderile de nerealizare a producției datorate congestiilor din sistem și va acționa drept capacitate de back-up, stimulând integrarea avansată a regenerabilelor și creșterea ponderii acestora în mixtul energetic, fără a sacrifica stabilitatea sistemului.
Pentru transportatori și distribuitori stocarea ieftină va însemna costuri mai mici cu extinderea și întărirea rețelei. Va elimina de asemenea eventualele congestii cauzate de poziționarea geografică și va stimula integrarea facilă a punctelor de încărcare pentru vehiculele electrice. Va însemna însă și provocări: modelul generării distribuite este unul paradigmatic diferit – de la o structură centralizată se va ajunge la o structura multinodală. Oportunitatea gestionării acestui model aduce însă și mari beneficii. Consumatorii deveniti „prosumeri” vor putea injecta energie ieftină în rețea și electrificarea zonelor izolate va fi o sarcină mult mai ieftină prin realizarea de microgriduri.
Nu în ultimul rând, pentru consumatorii de energie, de la cei rezidențiali la cei industriali și comerciali, va însemna un control total asupra consumului de energie, ce se va traduce prin costuri reduse și eficiență energetică. Posibilitatea de a utiliza optim energia regenerabilă produsă local sau de a realiza operațiuni de arbitraj între prețurile de gol, respectiv vârf de sarcină (încarci când energia este ieftină, o utilizezi când ar fi scumpă), precum și cuantificarea eliminării intermitențelor și îmbunătățirea calității energiei electrice – toate aceste beneficii aduse clientului vor atrage o recuperare foarte rapidă a investiției inițiale.
Toate aceste avantaje recomandă investirea în proiecte de stocare cu diverse utilizări. Se estimează că până în 2020 piața globală de stocare a energiei va atinge 50 miliarde dolari. Stocarea poate reprezenta un trend tehnologic ce să inspire viață nouă în sectorul energetic. Precum orice tehnologie perturbatoare, va aduce atat provocări cât și foarte multe oportunități și beneficii pentru toți actorii implicați, de la producători la consumatori. Depinde de noi cum vrem să ne poziționăm – vom aștepta pasiv schimbarea ce urmează să se producă, sau vom lua inițiativă și vom profita de acest fenomen?
