For tiden er det mange bedrifter som forsøker å redusere karbonavtrykket sitt og minimere energiforbruket. Med verdens mål om å redusere klimagassutslippene og gå over til bærekraftig energi, er det viktig å forstå hva som driver denne endringen, og hvordan den vil påvirke fremtidens næringsliv og forbrukere.
Etterspørselen etter elbiler og smartere strømnett øker, og den raske utviklingen av fornybare energikilder som sol og vind setter energilagringsteknologienes kapasitet under press. For å møte disse kravene er det nødvendig å utvikle innovative teknikker som kan lagre energi mer effektivt, bærekraftig og økonomisk.
Trender i energilagring
Energilagring har opplevd store gjennombrudd de siste årene takket være avansert forskning og utvikling. Disse teknologiene er i ferd med å endre scenen, fra innovasjoner innen batterikjemi til gravitasjonsbaserte systemer og AI-drevet energistyring. De bidrar ikke bare til å stabilisere energinettverkene og redusere avhengigheten av fossilt brensel, men de gjør det også mulig for industrien å dekke det økende energibehovet samtidig som de reduserer miljøpåvirkningen.
Ifølge Statista forventes det at markedet for energilagringssystemer vil vokse med en årlig vekstrate på rundt 9% mellom 2024 og 2031.
1. Litiumbatterier
Litiumibatterier har økt energitettheten, levetiden og sikkerheten, og de ligger fortsatt i forkant av utviklingen innen energilagring. Batterier blir stadig lettere, tryggere og mer holdbare takket være nyvinninger som faststoffelektrolytter og materialer med høy energitetthet (som silisiumanoder). Denne utviklingen muliggjør lengre brukstid og raskere lading, og har særlig stor innvirkning på forbrukerelektronikk og elbiler.
Markedet for traksjonsbatterier forventes å vokse med en årlig vekstrate på 22,3 % mellom 2022 og 2030, ifølge S&P Global. De to andre hovedbruksområdene for litiumionebatterier er energilagring og bærbare enheter, men innen 2030 vil 93% av markedet være i bil- og transportsektoren.
2. Alternativ batterikjemi
For å overvinne litiumbatterienes begrensninger er andre kjemiske materialer, inkludert natrium-ion- og sink-luft-batterier, blitt rimeligere og mer miljøvennlige alternativer. Sink-luftbatterier tilbyr for eksempel langvarige, energirike reservestrømløsninger, mens natrium-ion-batterier er utviklet for storskala, stasjonær lagring og er mindre avhengige av sjeldne mineraler.
3. Grønn hydrogen og brenselceller
Grønn hydrogen er et rent lagringsalternativ som kan omdannes til elektrisitet. Den skapes ved hjelp av elektrolyse drevet av fornybare ressurser. Brenselceller hjelper bedrifter der direkte elektrifisering er vanskelig, ved å bruke hydrogenet til å strømforsyne utstyr innen tungindustri, transport og reservestrøm.
Se videoen nedenfor fra Schneider Electric for å finne ut hvordan hydrogen bidrar til å avkarbonisere energisystemet og lese mer om deres digitale løsninger for å produsere grønn hydrogen.
4. Termisk energi
Termisk energi produseres ved hjelp av brensel eller solenergi, og brukes vanligvis til kraftlagring og oppvarming. Varme kan lagres termiske ved hjelp av stoffer som faseforandringsforbindelser eller smeltede salter, som deretter kan brukes umiddelbart til oppvarming eller omdannes til elektrisitet. Denne teknologien er pålitelig og rimelig, noe som gjør den spesielt nyttig i solkraftverk og industriprosesser.
En annen type er geotermisk energi, hvor varme hentes opp fra jorden gjennom brønner og brukes til direkte oppvarming eller kraftproduksjon. Jordens egenvarme er den eneste kilden til geotermisk energi, selv om termisk energi kan stamme fra en rekke ulike kilder.
5. Kondensatorer og superkondensatorer
Superkondensatorer er ideelle for strømnettbalansering og elbilapplikasjoner som krever rask lading og utlading. De brukes ofte i hybridsystemer sammen med batterier for å gi korte effekttopper, noe som forbedrer stabiliteten og energieffektiviteten i en rekke bruksområder.
6. Smarte strømnett og strømstyring
Ved å forutse etterspørsel og balansere belastninger kan smarte strømnett (med integrert KI og IoT) maksimere energidistribusjon og -lagring. Ved å forbedre energinettverkenes robusthet og effektivitet gjør denne teknologien strømdistribusjonen mer intelligent og mer responsiv i forhold til etterspørselen i sanntid.
«Alle de tre store sektorene som må avkarboniseres – bygninger, transport og industri – vil øke etterspørselen etter energi fra nettet, siden bare en brøkdel av energibehovet kan dekkes gjennom lokal produksjon.»
Siemens, Accelerating the electrification of everything
7. Bærekraft og resirkulering
For å redusere miljøpåvirkningen fra energilagring kreves det forbedringer innen resirkulering og bærekraftige materialer. Avfall reduseres og en sirkulær økonomi fremmes ved hjelp av nye teknikker for å gjenvinne verdifulle elementer fra batterier og designe produkter med tanke på resirkulerbarhet.
8. KI-optimaliserte energistyringssystemer
KI-drevne energistyringssystemer bruker sanntidsdata til å optimalisere og regulere energibruken, forbedre nettstabiliteten, senke driftskostnadene og garantere effektiv bruk av fornybare ressurser – noe som er spesielt fordelaktig i storskala industri- og nettapplikasjoner.
«En av de vanligste bruksområdene for kunstig intelligens i energisektoren har vært å forbedre prognosene for tilbud og etterspørsel.»
IEA (Det internasjonale energibyrået), Why AI and energy are the new power couple
9. Gravitasjonsbasert lagring
Gravitasjonsbasert lagring er en billig og langvarig løsning som fungerer godt i nettskala. Den lagrer og frigjør energi ved å heve og senke tunge vekter. I områder der forholdene som kreves for andre lagringsteknologier ikke er til stede, er denne teknologien spesielt gunstig.
10. Gjenbruk
Gjenbruk av brukte elbilbatterier til stasjonær lagring er et kostnadseffektivt og miljøvennlig energialternativ. Ved å forlenge batteriets levetid, redusere avfallsmengden og levere reservestrøm til husholdninger og bedrifter, bidrar gjenbruksbatterier til å fremme fornybar energi.
Oppsummering
Den nyeste utviklingen innen energilagring revolusjonerer måten vi produserer, lagrer og bruker strøm på i en rekke sektorer og i det daglige. Disse innovasjonene spenner fra AI-drevne systemer og bærekraftige materialer til neste generasjons batterier og grønt hydrogen, og er avgjørende for å skape en renere og mer motstandsdyktig energiframtid. Disse lagringssystemene vil være avgjørende for å redusere karbonavtrykket, stabilisere kraftnettene og fremme en bærekraftig global økonomi etter hvert som etterspørselen etter pålitelige og fornybare energikilder øker. Ved å ta i bruk disse teknologiene kommer vi et skritt nærmere en fremtid der energien er rimelig og bærekraftig, noe som muliggjør fremskritt for fremtidige generasjoner.