2018: Året då batterilager tar upp kampen med fossila kraftverk

Vi inleder årets första inlägg med att påminna om ett citat från Arthur Schopenhauer: "Alla sanningar genomgår tre stadier: Först blir de förlöjligade, sedan blir de våldsamt motarbetade. Slutligen blir de accepterade som självklara."

Citatet är relevant med tanke på de omvälvande förändringar som energimarknaden och rådande transportsystem nu genomgår. Strukturer skakas om samtidigt som många kämpar med näbbar och klor för att förmå förändringens vindar att lugna sig eller sluta helt. Detta är mycket tydligt när det gäller energimarknaden där sol, vind- och vattenkraftverk i kombination med småskaliga och storskaliga batterilagringssytem börjar utmana de fossila kraftverken och på sina håll till och med redan är bättre. Detsamma gäller förstås även på produktionssidan, där solel i Qatar redan genereras billigare än de mest effektiva fossilgaskraftverk.

I Australien är detta mycket tydligt. Här ifragsätts kraftverk som drivs med kol- och naturgas för att hålla igång elnätet av allt fler australienare som inte bara få betala mer och mer för sin el utan samtidigt blivit mer sårbara för strömabrott som på flera håll blivit vardag. För många australienare med knapp pension eller låg inkomst är stigande el-avgifter minst sagt utmanande. 

Samtidigt är det allt mer uppenbart att det inte behöver vara så. Tekniken är mogen och medvetenheten om att det fossila energisystemet måste ersättas med något hållbart sprids. I Australien är det redan idag ut ett ekonomiskt, energi- och miljömässigt perspektiv mycket märkligt att detta enorma land använder så mycket fossil energi. Antalet soltimmar, vindförutsättningarna och de långa kusterna har potentialen att inte bara bygga vatten/vågkraftverk utan även exportera el till Asien.

Detta var något som även Elon Musk påpekade när denna Teslas och Spacex vd intervjuades av Australiens 60 Minutes i oktober och uttryckte sin uppriktiga förvåning när han fick gör höra hur energidebatten i Australien gått kring Teslas jättebatteri i södra australien (se video nedan). Batterilagringssystemet har nämligen av vissa politiker jämförts med "en jättebanan eller ananas", vilket för Australienarna innebär en turistattraktion som inte har något egenvärde. 

Kanske har dessa politiker och kritikerkåren till det 129 MWh stora batterilagringssystemet fått sig en smäll på fingrarna nu. Syftet med batteriet var nämligen aldrig att ersätta delstatens elförsörjning från i huvudsak kolkraftverk utan att fungera som balanserande kraft som går in när vindkraftverken som står för cirka 40 % av elproduktionen i området inte kunde leverera på grund av för lite eller ingen vind.

Men batteriet har inte bara hindrat flera strömabrott utan även gått in och visat att det i vissa avseende redan är överägsent trots sin relativa litenhet i det större sammanhanget, kontra fossila kraftverk.

Teslaclubsweden rapporterat nämligen i ett läsvärt inlägg att Teslas batterilager i södra australien inte bara lyckats leverera full effekt (100 MW) till nätet när vindkraftverken inte levererat tillräckligt, vilket annars skulle orsakat strömavbrott. Det har agerat reservkraftverk åt regionens största kolkraftverk. Teslaclubsweden beskriver den uppseendeväckande händelsen i detalj:

"Det som hände den 14 December i fjol var att regionens största kolkraftverk Loy Yang plötsligt kopplades bort från elnätet kl 1:59 på natten. 560 MW som plötsligt försvann – ett totalt katastrof för elnätet. Frekvensen på elnätet började sjunka snabbt och larmen började tjuta i elnätets kontrollrum. 

Australien har ett avtal med kolkraftverket i Gladstone att de ska agera reservkraftverk. Landet betalar dyra pengar för att det kraftverket ska alltid vara i ständigt beredskap, att reagera på sådana här katastrofsituationer inom 6 sekunder. Det tar så många sekunder att elda på extra och få upp ånggeneratorernas fart så kraftverket kan leverera el till nätet. Under de 6 sekunderna råder det kaos på elnätet, med lampor som flimrar hos konsumenterna, maskiner som stannar, mm. Mer el behövs snabbt skickas ut i elnätet för att undvika total sammanbrott och elavbrott.

Det som istället hände den 14 December var att Teslas batteristation 1000 kilometer bort reagerade på avbrottet – på 140 millisekunder! Som ovan graf visar började batterierna leverera el till nätet innan Loy Yang kraftverket ens helt hade ”dött”. Genom den ”ludicrous”-snabba åtgärden märkte abonnenterna knappt något av händelsen. Efter 6 sekunder kom så Gladstone kraftverket igång och gjorde sitt jobb som den var betald att göra. Efter två minuter var hela händelsen över och Teslas batterier kunde återgå till sitt vilotillstånd. (Effektkurvan från Gladstone-kraftverket saknas från ovan diagram, men det är alltså därför Teslas batterier slutade leverera el till nätet efter 02:02.) 

Teslas batterier gjorde alltså något exceptionellt, långt utöver det de var avsedda att göra. Ingen har betalt varken Tesla eller eloperatören AEMO för att agera reservkraftverk. Det fanns inga sådana klausul i kontraktet."

Australien har förstås en lång väg att vandra när det gäller den fossilfria omställningen. Idag utgör kol, gas och olja runt 93 % av den totala energianvändningen i landet (BP statistical Review of World Energy 2017 -för 2016 års användning). Men ser vi bara på elmarknaden kan vi konstatera att det går fort nu. I en artikel i The Guardian från augusti konstaterades att en femtedel av alla kolkraftverk stängts ner i Australien bara sedan 2012 och att om nedstängningstakten håller i sig kommer samtliga kolkraftverk vara borta i landet till 2040. Istället kommer solpaneler på vanliga hustak och fastigheter ta upp en stor del och stå för hela 24 % av elproduktionen 2040, detta enligt enligt Bloombergs New Energy Outlook. För att detta ska fungera blir tillgången till batterilagring on och off grid helt centralt för att företag ska ha tillgång till el dygnet runt.

Just nu ersätts oftast stora kolkraftverk i Austarlien dessvärre med ny fossilgaskraftverk som förvisso kan vara mer energieffektiva men framförallt är de billigare att driva då gaspriserna den senaste 10 åren mer än halverats och tillgången varit växande. Utsläppen ökar dock likväl med naturgas, om det är mer eller mindre än kolkraftverk är forskningen oense kring men spelar mindre roll, utsläppen måste ju minska och fossilgas är en ändlig energikälla.

Efter händelsen med Teslas batterilager är det nog många som börjar fundera på om det inte är läge att bygga flera batterilager, stora och små som kan kopplas till elnätet. Det fina i kråksången är nämligen att även elbilsbatterier och hushållsbatterier kollektivt har potentialen att snabbt leverera en ansenlig mängd el till elnätet när blir en del av smarta elnät. Med vehicle to grid tekniken tex, där en del av en elbils batterikapacitet görs tillgänglig till elnätet under en begränsad tid, är under snabb utveckling. Nissans nya elbil, Nissan Leaf kan både leverera el till hushållet men även till andra elbilar direkt via kabel och potentiellt även eldrivna verktyg om en så önskar.

Vi kikar på nya Nissan Leaf under Ecar-Expo, provkörning inplanerad... 

Om vi leker med tanken att 10 000 Nissan Leaf säljs i Sverige (vi gissar på långt fler) innebär det 10 000 x 40 kWh, dvs 400 000 kWh. Dessa skulle kunna användas i mikronät i bostadområden eller användas i det nationella elnätet. Om så bara 40-50 % av dessa elbilars batterikapacitet kan tillgodogöras av nätet (via hushållet) samtidigt är det alltså ändå mer än Teslas batterilagringssystem i Australien, tillika världens största batteri. Fler elbilar lär erbjuda liknande teknik vilket innebär att många batterliger för elsystmet/hushåll kan byggas upp i takt med de smarta elfordonen blir fler. 

Det öppnar även för att låta elbilar som inte behöver använda hela sina uppladdade batterikapacitet, att ladda andra elbilar via elnätet som behöver användas oftare och med mer energi i batteriet för längre resor. Pratet om att elbilar skulle överbelasta elnätet är med andra ord en obefogad oro. Alla elbilar laddar inte samtidigt och kan dessutom framöver överföra el till hushållet för att driva dusch, spis och kylskåp mm och därmed minska belastningen på elnätet inte öka den. Lägg därtill att självkörande elbilar inom kanske fem år kommer kunna ersätta 100 befintliga, vanliga icke självkörande bilar när de nyttjas som en delad tjänst istället för en ägd personbil som idag, där 4/5 av sätena/bil i snitt står tomma och personbilarna i snitt står stilla cirka 90-95 % av tiden.

I somras gjorde Johan en video framtiden för självkörande elbilar.   

Avslutningsvis är det värt att understryka att ökad utrbredning av batterilagring i energisystemet även öppnar dörrar för att bygga ett ur energisäkerhets- och beredskapsperspektiv motståndskraftigt elnät som inte är beroende av ett fåtal elproducenter/stora kraftverk ständigt fungerar. Läs gärna tidigare inlägg om vehicle to grid-system på gång i Holland.

Den som tänker att Teslas batterier är en engångsgrej eller rent av att företaget kommer gå i konkurs behöver bara kika på hur Kina svarat på Teslas batterisatning. I kinesiska staden Dalian ska det nu byggas ett batteri med en lagringskapacitet på 800 MWH dvs drygt sex gånger Teslas jättebatteri i Australien och ska vara klart 2020. Syftet med batteriet är enligt en artikel Ny Teknik att "jämna ut belastningen och är tänkt att stå för åtta procent av behovet under ”peak hour”. Det ska även kunna gå in som nödsystem vid strömavbrott".

Med andra ord, batterilagring är inga bananer eller ananas men skulle kunna driva växthus för året runt odling...

Kika gärna på 60 Minutes-programmet om ett Australien i snabb förändring. Finns mycket att lära även för Sverige.