- IEA predviđa da globalni kapacitet skladištenja mora dostići 1.500 GW do 2030. godine, što je 15 puta više nego danas, pri čemu će baterije činiti 90% tog proširenja.
- U 2024. godini skladištenje energije zabeležilo je rekordni rast, što najavljuje još veću ekspanziju u 2025. u oblasti skladištenja na mrežnom nivou, u domaćinstvima, industriji, mobilnim i eksperimentalnim primenama.
- Cene litijum-jonskih baterija pale su za oko 20% u 2024. na prosečno 115 dolara/kWh, dok su cene baterija za električna vozila pale ispod 100 dolara/kWh.
- Globalni proizvodni kapacitet baterija dostigao je 3,1 TWh, što je znatno iznad potražnje i dovelo je do žestoke cenovne konkurencije među proizvođačima.
- Rongke Power je završio instalaciju vanadijum redoks protočne baterije snage 175 MW / 700 MWh u Ulanqabu, Kina, što je najveća protočna baterija na svetu.
- Energy Vault je postavio gravitacioni sistem skladištenja energije snage 25 MW / 100 MWh u Rudongu, Kina, što je prva velika instalacija gravitacionog skladištenja koja nije hidroelektrana sa pumpama.
- Highview Power je najavio projekat skladištenja energije u tečnom vazduhu snage 50 MW / 50 sati (2,5 GWh) u Hanterstonu, Škotska, kao deo šireg uvođenja LAES tehnologije.
- Hydrostor-ov projekat Willow Rock CAES u Kaliforniji planiran je na 500 MW / 4.000 MWh, uz podršku investicije od 200 miliona dolara i garancije kredita američkog DOE od 1,76 milijardi dolara.
- ACES Delta projekat u Juti ima za cilj skladištenje do 300 GWh energije u obliku vodonika u podzemnim slanim pećinama, koristeći vetar i sunce za proizvodnju gasa.
- CATL planira lansiranje druge generacije natrijum-jonskih baterija 2025. godine sa ciljem iznad 200 Wh/kg, dok je BYD već predstavio natrijum-jonske proizvode uključujući Cube SIB kontejner sa 2,3 MWh po jedinici.
Nova era skladištenja energije
Skladištenje energije je u središtu tranzicije ka čistoj energiji, omogućavajući solarnim i vetroelektranama da isporučuju električnu energiju na zahtev. Rekordni rast u 2024. postavio je temelje za još veću ekspanziju u 2025, dok države ubrzavaju uvođenje baterija i drugih rešenja za skladištenje kako bi ispunile klimatske ciljeve woodmac.com. Međunarodna agencija za energiju predviđa da globalni kapacitet skladištenja mora dostići 1.500 GW do 2030. godine, što je 15 puta više nego danas – pri čemu će baterije činiti 90% tog proširenja enerpoly.com. Ovaj rast pokreću hitne potrebe: balansiranje mreža sa rastom obnovljivih izvora, obezbeđivanje rezervi za ekstremne vremenske uslove i napajanje novih električnih vozila i fabrika 24/7. Od kućnih Tesla Powerwalls do ogromnih hidroelektrana sa pumpama, tehnologije skladištenja se brzo razvijaju. Zemlje u razvoju, od Saudijske Arabije do Latinske Amerike, pridružuju se vodećim tržištima (SAD, Kina, Evropa) u masovnom uvođenju skladištenja woodmac.com. Ukratko, 2025. se oblikuje kao prelomna godina za inovacije i implementaciju skladištenja energije, u mrežnim, rezidencijalnim, industrijskim, mobilnim i eksperimentalnim primenama.
Ovaj izveštaj detaljno razmatra svaki glavni oblik skladištenja energije – hemijske baterije, mehaničke sisteme, termalno skladištenje i vodonik – ističući najnovije tehnologije, stručna mišljenja, nedavne proboje i šta oni znače za čistiju i otporniju energetsku budućnost. Ton je pristupačan i zanimljiv, tako da, bilo da ste povremeni čitalac ili entuzijasta za energiju, nastavite da čitate kako biste otkrili kako nova rešenja za skladištenje pokreću naš svet (i saznajte koja će sledeća doživeti ekspanziju!).
Litijum-jonske baterije: Vladajući radni konj
Litijum-jonske baterije ostaju radni konj skladištenja energije u 2025. godini, dominirajući svime, od baterija za telefone do skladišnih farmi na mrežnom nivou. Litijum-jonska (Li-ion) tehnologija nudi visoku energetsku gustinu i efikasnost, što je čini idealnom za primene do nekoliko sati skladištenja. Troškovi su drastično pali poslednjih godina, pomažući Li-ion tehnologiji da osvoji tržišta: globalna prosečna cena baterijskih paketa pala je za oko 20% u 2024. na 115$/kWh (sa paketima za električna vozila čak ispod 100$/kWh) energy-storage.news. Ovaj nagli pad – najveći od 2017. – pokreću proizvodnja u velikim razmerama, tržišna konkurencija i prelazak na jeftinije hemije poput LFP (litijum gvožđe fosfat) energy-storage.news. Litijum gvožđe fosfat baterije, bez kobalta i nikla, postale su popularne zbog niže cene i poboljšane bezbednosti, posebno u električnim vozilima i kućnom skladištenju, čak i ako imaju nešto nižu energetsku gustinu od visokonikl NMC ćelija.
Glavni trendovi za 2024–2025. u Li-ion tehnologiji:
- Veće i jeftinije: Ogromna ulaganja u gigafabrike (npr. Northvolt u Švedskoj energy-storage.news) i kineski giganti za baterije povećali su ponudu. Globalni kapacitet proizvodnje baterija (3,1 TWh) sada daleko premašuje potražnju, što obara cene energy-storage.news. Industrijski analitičari primećuju intenzivnu cenovnu konkurenciju – „manji proizvođači su pod pritiskom da snize cene ćelija kako bi se borili za tržišni udeo,” kaže Evelina Stoikou iz BloombergNEF-a energy-storage.news.
- Bezbednost i regulativa: Zapaženi požari baterija stavili su fokus na bezbednost. Nove regulative poput EU regulative o baterijama (stupa na snagu 2025) zahtevaju bezbednije, održivije baterije enerpoly.com. Ovo podstiče inovacije u sistemima za upravljanje baterijama i dizajnu otpornom na požar. Kako je jedan stručnjak iz industrije primetio, „Bezbednost od požara baterija postala je ključni fokus, što je značajno zakomplikovalo proces izdavanja dozvola… industrija prelazi na bezbednije tehnologije baterija” enerpoly.com.
- Reciklaža i lanac snabdevanja: Da bi se odgovorilo na održivost i sigurnost snabdevanja, kompanije povećavaju reciklažu baterija (npr. Redwood Materials, Li-Cycle) i koriste etički nabavljene materijale. Nove EU regulative takođe zahtevaju upotrebu recikliranog sadržaja u baterijama enerpoly.com. Ponovnom upotrebom litijuma, nikla itd., kao i razvojem alternativnih hemija koje izbegavaju retki kobalt, industrija ima za cilj smanjenje troškova i uticaja na životnu sredinu.
- Upotreba: Li-jonske baterije su svuda – kućne baterije (poput Tesla Powerwall i LG RESU) omogućavaju domaćinstvima da premeštaju solarnu energiju kroz vreme i obezbeđuju rezervno napajanje. Komercijalni i industrijski sistemi se instaliraju radi smanjenja troškova vršnog opterećenja. Baterijske farme na mrežnom nivou, često postavljene uz solarne ili vetroelektrane, pomažu u izravnavanju proizvodnje i snabdevanju tokom večernjih vrhova. Posebno, Kalifornija i Teksas su svaka instalirale nekoliko gigavata Li-jonskog skladištenja za povećanje pouzdanosti mreže. Ovi sistemi od 1–4 sata briljiraju u brzoj reakciji i svakodnevnim ciklusima, pružajući usluge poput regulacije frekvencije i smanjenja vršnog opterećenja. Međutim, za duže periode (8+ sati), Li-jonske baterije postaju manje isplative zbog rasta troškova – otvarajući prostor za druge tehnologije energy-storage.news.
Prednosti: Visoka efikasnost (~90%), brza reakcija, brzo opadajući troškovi, dokazana pouzdanost (hiljade ciklusa) i svestranost od malih ćelija do velikih kontejnera enerpoly.com.
Ograničenja: Ograničene sirovine (litijum, itd.) sa rizicima u lancu snabdevanja, rizik od požara/termalnog bekstva (ublažen LFP hemijom i bezbednosnim sistemima), i ekonomska ograničenja za trajanja duža od ~4–8 sati (gde alternativno skladištenje može biti jeftinije) energy-storage.news. Takođe, performanse Li-jonskih baterija mogu opasti pri ekstremno niskim temperaturama, iako nove hemijske modifikacije (poput dodavanja silicijuma ili korišćenja anoda od litijum-titanata) i hibridni paketi imaju za cilj da to poboljšaju.
„Litijum-jonske baterije ostaju idealne za aplikacije sa kratkim trajanjem (1–4 sata), ali isplativost opada za duže skladištenje, što predstavlja priliku za pojavu alternativnih tehnologija,” navodi nedavna analiza industrije enerpoly.com. Drugim rečima, dominacija Li-jona se nastavlja i 2025. godine, ali baterije sledeće generacije čekaju u pozadini da reše njegove nedostatke.
Iza litijuma: Proboji baterija sledeće generacije
Dok Li-jonske baterije danas prednjače, talas baterijskih tehnologija sledeće generacije sazreva – obećavajući veću energetsku gustinu, duže trajanje, jeftinije materijale ili poboljšanu bezbednost. 2024–2025 su zabeležile veliki napredak u ovim alternativnim hemijama:
Čvrste baterije (baterije sa litijum-metalom)
Čvrste baterije zamenjuju tečni elektrolit u Li-jonskim ćelijama čvrstim materijalom, omogućavajući upotrebu anode od litijum-metala. Ovo bi moglo dramatično povećati energetsku gustinu (za duži domet električnih vozila) i smanjiti rizik od požara (čvrsti elektroliti nisu zapaljivi). Nekoliko aktera je dospelo u žižu javnosti:
- Toyota je najavila „tehnološki proboj“ i ubrzala razvoj čvrstih baterija, sa ciljem da uvede čvrste EV baterije do 2027–2028 electrek.coelectrek.co. Toyota tvrdi da će njen prvi automobil sa čvrstom baterijom puniti se za 10 minuta i imati domet od 750 milja (1.200 km), sa 80% punjenja za ~10 min electrek.co. „Uvešćemo električna vozila sa čvrstim baterijama za nekoliko godina… vozilo koje će se puniti za 10 minuta i imati domet od 1.200 km,“ rekao je Toyota izvršni direktor Vikram Gulati electrek.co. Međutim, masovna proizvodnja se ne očekuje pre 2030 zbog izazova u proizvodnji electrek.co.
- QuantumScape, Solid Power, Samsung i drugi takođe razvijaju čvrste ćelije. Prototipovi pokazuju obećavajuću energetsku gustinu (možda 20–50% bolju od današnjih Li-jonskih) i životni vek ciklusa, ali povećanje proizvodnje je teško. Stručno mišljenje: Čvrste baterije su „potencijalni pokretači promena“, ali verovatno neće uticati na potrošačko tržište pre kraja 2020-ih electrek.co.
Prednosti: Veća energetska gustina (lakša električna vozila sa većim dometom), poboljšana bezbednost (manji rizik od požara), moguće brže punjenje.
Ograničenja: Skupa i složena proizvodnja u velikim razmerama; materijali poput čvrstih elektrolita otpornih na dendrite se još uvek optimizuju. Komercijalni rokovi su i dalje 3–5 godina, tako da je 2025 više godina prototipova i pilot linija nego masovne primene.
Litijum-sumporne baterije
Litijum-sumporne (Li-S) baterije predstavljaju iskorak u skladištenju energije korišćenjem ultra-lakog sumpora umesto teških metalnih oksida za katodu. Sumpor je obilan, jeftin i teoretski može da skladišti mnogo više energije po težini – omogućavajući ćelije sa do 2x većom energetskom gustinom od Li-jonskih lyten.com. Problem je bio kratak životni vek ciklusa (problem „polisulfidnog šatla“ koji izaziva degradaciju). U 2024, Li-S je napravio veliki napredak ka komercijalizaciji:
- Američki startap Lyten je počeo da isporučuje prototipske litijum-sumporne ćelije od 6,5 Ah proizvođačima automobila, uključujući Stellantis, radi testiranja lyten.com. Ove “A-uzorak” Li-S baterije se procenjuju za upotrebu u električnim vozilima, dronovima, vazduhoplovstvu i vojsci lyten.com. Lyten-ova Li-S tehnologija koristi vlasnički 3D grafen za stabilizaciju sumpora. Kompanija tvrdi da njihove ćelije mogu dostići 400 Wh/kg (otprilike duplo više od tipične EV baterije) i da se mogu proizvoditi na postojećim linijama za proizvodnju Li-jonskih baterija lyten.com.
- Lyten-ova glavna tehnološkinja za baterije, Celina Mikolajczak, objašnjava prednosti: „Masovna elektrifikacija i ciljevi neto nulte emisije zahtevaju baterije veće energetske gustine, manje težine i niže cene, koje se mogu u potpunosti nabavljati i proizvoditi u velikim razmerama koristeći lokalno dostupne materijale. To je Lyten-ova litijum-sumporna baterija.” lyten.com Drugim rečima, Li-S bi mogao eliminisati skupe metale – sumpor je jeftin i široko dostupan, a nema nikla, kobalta niti grafita u Lyten-ovom dizajnu lyten.com. Ovo daje projektovano 65% niže emisije ugljenika u poređenju sa Li-jonom i ublažava probleme u lancu snabdevanja lyten.com.
- Drugde, istraživači (npr. Univerzitet Monash u Australiji) izveštavaju o poboljšanim Li-S prototipovima, čak su demonstrirali i ultra-brzo punjenje Li-S ćelija za električne kamione na duge relacije techxplore.com. Kompanije poput OXIS Energy (sada ugašene) i druge su utabale put, a sada više inicijativa teži komercijalnim Li-S baterijama do sredine/kraja 2020-ih.
Prednost: Izuzetno visoka energetska gustina (lakše baterije za vozila ili avione), jeftini materijali (sumpor) i nema oslanjanja na retke metale.
Ograničenja: Istorijski loš vek trajanja ciklusa (iako novi dizajni tvrde da su napredovali), i niža efikasnost. Li-S baterije takođe imaju nižu zapreminsku gustinu (zauzimaju više prostora) i verovatno će prvo služiti za specifične potrebe visoke gustine (dronovi, avijacija) pre nego što zamene EV baterije. Očekivani vremenski okvir: Rane Li-S baterije mogu imati ograničenu upotrebu u vazduhoplovstvu ili odbrani do 2025–2026. godine lyten.com, dok će šira komercijalna EV primena uslediti kasnije ako se problemi sa izdržljivošću u potpunosti reše.
Natrijum-jonske baterije
Natrijum-jonske (Na-jonske) baterije pojavile su se kao privlačna alternativa za određene primene, koristeći nisku cenu i obilnu dostupnost natrijuma (iz obične soli) umesto litijuma. Iako natrijum-jonske ćelije skladište nešto manje energije po težini od Li-jonskih, nude velike prednosti u ceni i bezbednosti što je izazvalo intenzivan razvoj, posebno u Kini. Nedavni proboji uključuju:
- CATL (Contemporary Amperex Technology Co.), najveći svetski proizvođač baterija, predstavio je svoju drugu generaciju natrijum-jonske baterije krajem 2024. godine, za koju se očekuje da premaši gustinu energije od 200 Wh/kg (u odnosu na ~160 Wh/kg u prvoj generaciji) ess-news.com. Glavni naučnik CATL-a, dr Vu Kai, rekao je da će nova Na-jonska baterija biti lansirana 2025. godine, dok će masovna proizvodnja početi kasnije (očekuje se do 2027) ess-news.com. Posebno, CATL je čak razvio hibridni baterijski paket (nazvan “Freevoy”) koji kombinuje natrijum-jonske i litijum-jonske ćelije kako bi iskoristio prednosti obe tehnologije ess-news.com. U ovom dizajnu, natrijum-jonske ćelije podnose ekstremno niske temperature (održavajući punjenje do -30 °C) i omogućavaju brzo punjenje, dok Li-jonske pružaju veću osnovnu gustinu energije ess-news.com. Ovaj hibridni paket, namenjen EV i plug-in hibridima, može da obezbedi domet preko 400 km i 4C brzo punjenje, koristeći natrijum-jonske ćelije za rad u -40 °C okruženjima ess-news.com.
- BYD, još jedan kineski gigant u oblasti baterija/električnih vozila, objavio je 2024. godine da je njegova tehnologija natrijum-jonskih baterija dovoljno smanjila troškove da do 2025. dostigne troškove litijum-gvožđe-fosfatnih (LFP) baterija, a na duže staze može biti 70% jeftinija od LFP ess-news.com. BYD je započeo izgradnju fabrike natrijumskih baterija kapaciteta 30 GWh i krajem 2024. lansirao ono što naziva prvim svetskim visokoperformansnim sistemom za skladištenje energije (ESS) sa natrijum-jonskim baterijama ess-news.com. BYD “Cube SIB” kontejner sadrži 2,3 MWh po jedinici (otprilike polovinu energije ekvivalentnog Li-jonskog kontejnera, zbog niže energetske gustine)ess-news.com. Planirana je isporuka u Kini do trećeg kvartala 2025. godine, sa cenom po kWh sličnom LFP baterijama ess-news.com. BYD naglašava superiorne performanse natrijum-jonskih baterija na niskim temperaturama, dug vek trajanja i bezbednost (bez litijuma znači manji rizik od požara) ess-news.com.
- Industrijska perspektiva: Generalni direktor CATL-a Robin Zeng hrabro je predvideo da bi natrijum-jonske baterije mogle „zameniti do 50% tržišta litijum-gvožđe-fosfatnih baterija” u budućnosti ess-news.com. Ovo odražava uverenje da će Na-jonske baterije zauzeti veliki udeo u stacionarnom skladištenju i osnovnim električnim vozilima, gde su zahtevi za energetskom gustinom umereni, ali je cena presudna. Pošto je natrijum jeftin i rasprostranjen, a Na-jonske ćelije mogu koristiti aluminijum (jeftiniji od bakra) za kolektore struje, trošak sirovina je značajno niži nego kod Li-jonskih baterija ess-news.comess-news.com. Pored toga, natrijum-jonska hemija inherentno ima izvrsnu toleranciju na niske temperature i može se bezbedno puniti do 0V za transport, što pojednostavljuje logistiku.
Prednost: Niska cena i obilje materijala (bez litijuma, kobalta ili nikla), poboljšana bezbednost (ne-zapaljive formulacije elektrolita, manji rizik od termalnog bekstva), dobre performanse u hladnim klimama i potencijal za dug vek trajanja. Idealno za skladištenje energije velikih razmera i pristupačna električna vozila.
Ograničenja: Niža energetska gustina (~20–30% manja od Li-jonskih) znači teže baterije za isti kapacitet – što je u redu za skladištenje energije na mreži, manja žrtva za gradske automobile, ali manje pogodno za vozila dugog dometa osim ako se ne unapredi. Takođe, industrija Na-jonskih baterija je tek u fazi širenja; globalnoj proizvodnji i lancima snabdevanja treba još nekoliko godina da sazru. Pratite pilot projekte 2025–2026. godine (Kina će verovatno prednjačiti) i prve uređaje na Na-jonske baterije (moguće neki kineski EV modeli ili električni bicikli sa Na-jonskim baterijama do 2025).
Protokne baterije (vanadijum, gvožđe i druge)
Protokne baterije skladište energiju u rezervoarima tečnih elektrolita, koji se pumpaju kroz ćelijski sklop radi punjenja ili pražnjenja. One razdvajaju energiju (veličina rezervoara) od snage (veličina sklopa), što ih čini veoma pogodnim za dugotrajno skladištenje (8+ sati) sa dugim životnim vekom. Najpoznatiji tip je Vanadijum redoks protokna baterija (VRFB), a 2024. je donela prekretnicu: najveći svetski sistem protoknih baterija završen je u Kini energy-storage.news.
- Kineski rekordni projekat: Rongke Power je završio instalaciju 175 MW / 700 MWh vanadijum protokne baterije u Ulanqabu (Wushi), Kina – trenutno najveće protokno baterijsko postrojenje na svetu energy-storage.news. Ovaj masivni sistem sa trajanjem od 4 sata obezbediće stabilnost mreže, smanjenje vršnog opterećenja i integraciju obnovljivih izvora energije za lokalnu mrežu energy-storage.news. Stručnjaci iz industrije su istakli značaj: “700 MWh je velika baterija – bez obzira na tehnologiju. Nažalost, protokne baterije ove veličine postoje samo u Kini,” rekao je Mihail Nikomarov, veteran sektora protoknih baterija energy-storage.news. Zaista, Kina agresivno podržava projekte vanadijum protoknih baterija; Rongke Power je prethodno izgradio VRFB od 100 MW / 400 MWh u Dalijanu (pušten u rad 2022) energy-storage.news. Ovi projekti pokazuju da protokne baterije mogu da se skaliraju do stotina MWh, omogućavajući dugotrajno skladištenje energije (LDES) sa sposobnošću obavljanja zadataka kao što je black start za mrežu (kao što je demonstrirano u Dalijanu) energy-storage.news.
- Prednosti protočnih baterija: Obično mogu da izdrže desetine hiljada ciklusa sa minimalnom degradacijom, nudeći vek trajanja od preko 20 godina. Elektroliti (vanadijum u kiseloj sredini za VRFB, ili druge hemije poput gvožđa, cink-bromida ili organskih jedinjenja u novijim protočnim dizajnima) se ne troše tokom normalnog rada i ne postoji rizik od požara. Ovo čini održavanje jednostavnijim, a bezbednost veoma visokom.
- Nedavni razvoj: Van Kine, kompanije poput ESS Inc (SAD) razvijaju protočne baterije na bazi gvožđa, dok drugi istražuju protočne sisteme na bazi cinka. Australija i Evropa su imale umerene projekte (nekoliko MWh kapaciteta). Izazov ostaje veća početna cena – „protočne baterije i dalje imaju znatno veći kapeks od litijum-jonskih, koje danas dominiraju tržištem” energy-storage.news. Ali za duža trajanja (8–12 sati ili više), protočne baterije mogu postati konkurentne po ceni po uskladištenom kWh, jer je povećanje zapremine rezervoara jeftinije od dodavanja više Li-ion paketa. Vlade i elektroprivrede zainteresovane za višesatno skladištenje za noćno ili višednevno prebacivanje obnovljivih izvora sada finansiraju pilot-projekte protočnih baterija kao obećavajuće LDES rešenje.
Prednosti: Izuzetna izdržljivost (nema gubitka kapaciteta tokom hiljada ciklusa), inherentna bezbednost (nema rizika od požara i mogu ostati potpuno ispražnjene bez oštećenja), lako skalabilan kapacitet energije (samo veći rezervoari za više sati), i upotreba obilnih materijala (posebno za gvozdene ili organske protočne baterije). Idealno za dugotrajno stacionarno skladištenje (od 8 sati do nekoliko dana) i čestu upotrebu sa dugim vekom trajanja.
Ograničenja: Niska energetska gustina (pogodno samo za stacionarnu upotrebu – rezervoari sa tečnošću su teški i glomazni), veća početna cena po kWh u poređenju sa Li-ion za kraća trajanja, i većina hemija zahteva pažljivo rukovanje korozivnim ili toksičnim elektrolitima (vanadijum elektrolit je kiseo, cink-bromid koristi opasni brom, itd.). Takođe, protočne baterije obično imaju nižu efikasnost ciklusa (~65–85% u zavisnosti od tipa) u poređenju sa Li-ion ~90%. U 2025, protočne baterije su nišna, ali rastuća oblast, sa Kinom kao liderom u primeni. Očekuje se dalji napredak u efikasnosti i ceni; nove hemije (kao što su organske protočne baterije sa ekološki prihvatljivim molekulima ili hibridni protočno-kapacitorski sistemi) su u fazi istraživanja i razvoja radi širenja primene.
Ostale nove baterije (cink, gvožđe-vazduh, itd.)
Pored navedenog, nekoliko „džoker” baterijskih tehnologija je u razvoju ili ranoj demonstraciji:
- Baterije na bazi cinka: Cink je jeftin i bezbedan. Pored cink-bromidnih protočnih ćelija, postoje i statičke cink baterije poput cink-jonskih (sa vodenim elektrolitom) i cink-vazdušnih baterija (koje proizvode energiju oksidacijom cinka pomoću vazduha). Kanadska firma Zinc8 i druge su radile na skladištenju energije pomoću cink-vazdušnih baterija za potrebe elektroenergetske mreže (sposobne za skladištenje od više sati do više dana), ali je napredak bio spor i Zinc8 se suočio sa finansijskim poteškoćama 2023–2024. Druga kompanija, Eos Energy Enterprises, implementira cink hibridne katodne baterije (vodena cink baterija) za skladištenje od 3–6 sati; međutim, imala je problema sa proizvodnjom. Cink baterije se generalno odlikuju niskom cenom i ne-zapaljivošću, ali mogu imati problema sa formiranjem dendrita ili gubitkom efikasnosti. Tokom 2025. godine mogu se očekivati poboljšani dizajni cink baterija (sa aditivima i boljim membranama) koji bi mogli ponuditi jeftiniju alternativu Li-jonskim baterijama za stacionarno skladištenje, ukoliko se uspešno povećaju kapaciteti proizvodnje.
- Gvožđe-vazduh baterije: Inovativna “baterija od rđe” koju je razvila američka startap kompanija Form Energy dospela je u žižu javnosti kao rešenje za 100 sati trajanja za elektroenergetsku mrežu. Gvožđe-vazduh baterije skladište energiju rđanjem gvozdenih peleta (punjenje) i kasnijim uklanjanjem rđe (pražnjenje), što je u suštini kontrolisani ciklus oksidacije i redukcije energy-storage.news. Reakcija je spora, ali izuzetno jeftina – gvožđe je obilno i baterija može isporučiti energiju za više dana po niskoj ceni, iako sa niskom efikasnošću (~50–60%) i sporim odzivom. U avgustu 2024, Form Energy je započeo izgradnju svog prvog pilot projekta za mrežu: 1,5 MW / 1500 MWh (100 sati) gvožđe-vazduh sistema sa Great River Energy u Minesoti energy-storage.news. Projekat će biti pušten u rad krajem 2025. i biće evaluiran tokom nekoliko godina energy-storage.news. Form takođe planira veće sisteme, kao što je instalacija od 8,5 MW / 8.500 MWh u Mejnu uz podršku američkog DOE energy-storage.news. Ove gvožđe-vazduh baterije se pune tokom više sati kada ima viška obnovljive energije (npr. vetroviti dani), a zatim mogu neprekidno da se prazne 4+ dana po potrebi. Izvršni direktor Form Energy, Mateo Jaramillo, vidi u ovome mogućnost da obnovljivi izvori funkcionišu kao osnovno opterećenje: to “omogućava obnovljivoj energiji da služi kao ‘osnovno opterećenje’ za mrežu” pokrivajući duge periode bez vetra ili sunca energy-storage.news. Menadžer Great River Energy, Cole Funseth, dodao je: “Nadamo se da će ovaj pilot projekat pomoći da predvodimo put ka višednevnom skladištenju i potencijalnom proširenju u budućnosti.” energy-storage.news
- Prednost: Ultra-dugo trajanje po izuzetno niskoj ceni koristeći rđu – gvožđe-vazduh baterije bi mogle koštati deo cene Li-jonskih po kWh za veoma dugo skladištenje, koristeći bezbedne, dostupne materijale. Idealno za hitne rezerve i sezonsko skladištenje, ne samo za dnevne cikluse.
- Ograničenja: Niska ukupna efikasnost (gubi se oko polovina energije u konverziji), veoma velika površina (jer je energetska gustina niska) i sporo pokretanje – nije pogodno za potrebe brzog odziva. Ovo je dopuna, a ne zamena za brze baterije. U 2025. ova tehnologija je još uvek u pilot fazi, ali ako bude uspešna, mogla bi rešiti najteži izazov: višednevnu pouzdanost samo sa obnovljivim izvorima.
- Superkondenzatori i ultrakondenzatori: Nisu baterije u užem smislu, ali vredni su pomena – ultrakondenzatori (kondenzatori sa dvostrukim električnim slojem i novi grafenski superkondenzatori) skladište energiju elektrostatički. Pune se i prazne za nekoliko sekundi uz izuzetno visok izlaz snage i traju preko milion ciklusa. Mana je mala količina skladištene energije po težini. U 2025. ultrakondenzatori se koriste u specifičnim ulogama: sistemi za regenerativno kočenje, stabilizatori mreže za kratke impulse i rezervno napajanje za kritične objekte. Istraživanja su u toku na polju hibridnih sistema baterija i kondenzatora koji bi mogli da ponude i visoku energiju i visoku snagu kombinujući tehnologije hfiepower.com. Na primer, neka električna vozila koriste male superkondenzatore uz baterije za brzo ubrzanje i skladištenje energije pri kočenju. Novi ugljenični nanomaterijali (poput grafena) postepeno poboljšavaju energetsku gustinu kondenzatora. Iako nisu rešenje za masovno skladištenje, superkondenzatori su važan dodatak skladištenju za premošćavanje vrlo kratkoročnih praznina (sekunde do minuta) i zaštitu baterija od velikih energetskih udara.
Mehaničko skladištenje energije: gravitacija, voda i vazduh
Dok su baterije u centru pažnje, mehaničke metode skladištenja energije tiho predstavljaju okosnicu dugotrajnog skladištenja. Zapravo, najveći deo svetskog kapaciteta za skladištenje energije danas je mehanički, predvođen pumpnim hidroelektranama. Ove tehnike često koriste jednostavnu fiziku – gravitaciju, pritisak ili kretanje – za skladištenje ogromnih količina energije na velikoj skali.
Pumpno hidroenergetsko skladištenje – Džinovska „vodena baterija“
Pumpno skladištenje hidroenergije (PSH) je najstarija i ubedljivo tehnologija skladištenja energije sa najvećim kapacitetom na svetu. Radi tako što se voda pumpa uzbrdo u rezervoar kada ima viška električne energije, a zatim se ispušta nizbrdo kroz turbine da bi se proizvela struja kada je potrebna. Do 2023. godine, globalni kapacitet pumpnih hidroelektrana dostigao je 179 GW u stotinama postrojenja nha2024pshreport.com – što čini ogromnu većinu ukupnog kapaciteta skladištene energije na Zemlji. Za poređenje, sav kapacitet baterijskog skladištenja iznosi samo nekoliko desetina GW (iako brzo raste).
Nedavni razvoj:
- Rast pumpanih hidroelektrana bio je spor decenijama, ali interesovanje ponovo raste kako raste potreba za skladištenjem energije dugog trajanja. Međunarodna asocijacija za hidroenergiju izvestila je o 6,5 GW novih pumpanih hidroelektrana u 2023., čime je ukupna globalna snaga dostigla 179 GW nha2024pshreport.com. Ambiciozni ciljevi predviđaju preko 420 GW do 2050. godine kako bi se podržala mreža sa nultom emisijom nha2024pshreport.com. Na primer, u SAD je predloženo 67 novih pumpanih hidroprojekata (ukupno >50 GW) u 21 saveznoj državi nha2024pshreport.com.
- Kina agresivno širi pumpane hidroelektrane – najveća pumpana hidroelektrana na svetu u Fengningu (Hebei, Kina) nedavno je puštena u rad, sa 3,6 GW. Kina planira da dostigne 80 GW pumpanog skladištenja do 2027. godine kako bi integrisala ogromne količine obnovljivih izvora energije hydropower.org.
- Novi pristupi dizajnu uključuju zatvorene sisteme (rezervoari van rečnih tokova) radi minimiziranja uticaja na životnu sredinu, podzemno pumpano skladištenje (korišćenje napuštenih rudnika ili kamenoloma kao donjih rezervoara), pa čak i sisteme zasnovane na okeanu (pumpanje morske vode u rezervoare na liticama ili korišćenje pritiska dubokog okeana). Zanimljiv primer: istraživači ispituju „pumpanu hidroelektranu u kutiji“ koristeći teške tečnosti ili čvrste tegove u oknima gde je geografija povoljna.
Prednosti: Ogroman kapacitet – elektrane mogu skladištiti gigavat-sate pa čak i TWh energije (npr. velika pumpana hidroelektrana može raditi 6–20+ sati punim kapacitetom). Dug vek trajanja (50+ godina), visoka efikasnost (~70–85%) i brza reakcija na zahteve mreže. Ključna prednost je što pumpana hidroelektrana obezbeđuje pouzdano skladištenje energije dugog trajanja i usluge stabilnosti mreže (inercija, regulacija frekvencije) koje baterije same teško mogu da obezbede u velikim razmerama. To je dokazana tehnologija sa poznatom ekonomijom.
Ograničenja: Zavisnost od geografije – potrebne su odgovarajuće visinske razlike i dostupnost vode. Ekološke zabrinutosti zbog potapanja zemljišta za rezervoare i promene rečnih ekosistema mogu otežati odobravanje novih projekata. Visoki početni troškovi i dug period izgradnje predstavljaju prepreke (pumpana hidroelektrana je u suštini veliki infrastrukturni projekat). Takođe, iako je odlična za višesatno skladištenje, pumpana hidroelektrana nije mnogo modularna niti fleksibilna po pitanju lokacije. Uprkos ovim izazovima, pumpana hidroelektrana ostaje „velika baterija“ nacionalnih mreža, i mnoge zemlje joj se ponovo okreću u nastojanju da pređu na 100% obnovljivu energiju. Na primer, američko Ministarstvo energetike procenjuje da je potreban značajan porast pumpanih hidroelektrana; SAD trenutno imaju oko 22,9 GW rff.org i biće potrebno još da bi se zadovoljile buduće potrebe za pouzdanošću.
Skladištenje energije pomoću gravitacije – podizanje i spuštanje masivnih tegova
Ako je pumpna hidroenergija podizanje vode, skladištenje energije pomoću gravitacije je koncept podizanja čvrstih masa radi skladištenja energije. Nekoliko inovativnih kompanija se bavilo ovim poslednjih godina, praktično stvarajući „mehaničku bateriju“ podizanjem teških tegova i njihovim spuštanjem radi oslobađanja energije. 2024–2025 je označila prekretnicu, jer su prvi sistemi za skladištenje energije pomoću gravitacije u punom obimu počeli sa radom:
- Energy Vault, švajcarsko-američki startap, izgradio je sistem za skladištenje energije pomoću gravitacije od 25 MW / 100 MWh u Rudongu, Kina – prvi takve vrste u velikom obimu energy-storage.news. Ovaj sistem, nazvan EVx, podiže 35-tonske kompozitne blokove do visoke građevinske strukture prilikom punjenja, a zatim ih spušta, pokrećući generatore, radi pražnjenja. Do maja 2024. završeno je puštanje u rad energy-storage.news. Ovo je prvi ne-pumpni hidro gravitacioni sistem ove veličine, koji pokazuje da koncept može funkcionisati na mrežnom nivou energy-storage.news. Izvršni direktor Energy Vault-a Robert Piconi istakao je ovo dostignuće: „Ovo testiranje pokazuje da tehnologija skladištenja energije pomoću gravitacije obećava da će igrati ključnu ulogu u podršci energetskoj tranziciji i ciljevima dekarbonizacije Kine, najvećeg svetskog tržišta skladištenja energije.” energy-storage.news
- Projekat u Kini je izgrađen sa lokalnim partnerima po licenci, a još ih je u planu – osam projekata ukupnog kapaciteta 3,7 GWh planirano je u Kini energy-storage.news. Energy Vault takođe sarađuje sa energetskim kompanijama poput Enel-a na implementaciji sistema od 18 MW/36 MWh u Teksasu, što bi bila prva gravitaciona baterija u Severnoj Americi enelgreenpower.com, ess-news.com.
- Kako funkcioniše: Kada je dostupna višak električne energije (na primer tokom solarnog vrhunca u podne), motori pokreću mehanički sistem dizalica da podignu desetine masivnih tegova na vrh konstrukcije (ili podignu teške blokove na toranj). Tako se skladišti potencijalna energija. Kasnije, kada je potrebna energija, blokovi se spuštaju, pretvarajući motore u generatore za proizvodnju električne energije. Efikasnost ciklusa je oko 75–85%, a vreme odziva je brzo (gotovo trenutno mehaničko uključivanje). U suštini, to je varijacija pumpne hidroelektrane bez vode – koriste se čvrsti tegovi.
- Drugi gravitacioni koncepti: Druga kompanija, Gravitricity (UK), testirala je korišćenje napuštenih rudarskih okana za kačenje teških tegova. Godine 2021. izveli su demonstraciju od 250 kW spuštanjem tereta od 50 tona u rudarsko okno. Budući planovi ciljaju na sisteme snage više megavata koristeći postojeću rudarsku infrastrukturu – pametan pristup ponovnoj upotrebi. Postoje i koncepti gravitacionog skladištenja zasnovanog na železnici (vozovi koji vuku teške vagone uzbrdo kao skladište, kao neki prototipovi u pustinji Nevade), mada su oni eksperimentalni.
Prednosti: Koristi jeftine materijale (betonski blokovi, čelik, šljunak itd.), potencijalno dug vek trajanja (samo motori i dizalice – minimalna degradacija tokom vremena), i može se skalirati na visoke snage. Nema goriva ili elektrokemijskih ograničenja, i može se postaviti gde god možete izgraditi čvrstu konstrukciju ili okno. Takođe je veoma ekološki prihvatljivo u poređenju sa velikim branama – nema uticaja na vodu ili ekosistem, samo fizički otisak.
Ograničenja: Niža energetska gustina od baterija – gravitacioni sistemi zahtevaju visoke konstrukcije ili duboka okna i mnogo teških blokova za skladištenje značajne energije, tako da je površina po MWh velika. Troškovi izgradnje za prilagođene konstrukcije mogu biti visoki (iako je Energy Vault radio na korišćenju modularnih dizajna). Takođe, prihvatanje od strane zajednice može biti problem (zamislite betonski toranj od 20 spratova sa tegovima na horizontu). Gravitaciono skladištenje je u ranoj fazi, i iako obećava, još uvek mora da dokaže da može biti konkurentno po ceni i pouzdano na duže staze. Do 2025. godine, tehnologija je još uvek u fazi sazrevanja, ali očigledno napreduje sa stvarnim implementacijama.
Prvi komercijalni gravitacioni sistem za skladištenje energije kompanije Energy Vault (25 MW/100 MWh) u Rudongu, Kina, koristi ogromne blokove koji se podižu i spuštaju u tornju za skladištenje energije energy-storage.news. Ova konstrukcija od 20 spratova je prva svetska velika implementacija gravitacionog skladištenja bez vode.
Skladištenje energije pomoću komprimovanog i tečnog vazduha – skladištenje energije u pritisku vazduha
Korišćenje komprimovanog gasa za skladištenje energije je još jedna ustaljena ideja koja doživljava nove inovacije. Skladištenje energije pomoću komprimovanog vazduha (CAES) postoji još od 1970-ih (dve velike elektrane u Nemačkoj i Alabami koriste struju van vršnog opterećenja za komprimovanje vazduha u podzemne pećine, a zatim ga sagorevaju sa gasom za proizvodnju energije u vreme vršnog opterećenja). Savremeni pristupi, međutim, teže da CAES učine zelenijim i efikasnijim, čak i bez fosilnih goriva:
- Napredni adijabatski CAES (A-CAES): Nova generacija CAES-a hvata toplotu proizvedenu tokom kompresije vazduha i ponovo je koristi tokom ekspanzije, čime se izbegava potreba za sagorevanjem prirodnog gasa. Kanadska kompanija Hydrostor je lider u ovoj oblasti. Početkom 2025. godine, Hydrostor je obezbedio 200 miliona dolara investicija za razvoj A-CAES projekata u Severnoj Americi i Australiji energy-storage.news. Takođe su dobili uslovnu garanciju za zajam od 1,76 milijardi dolara od američkog DOE za ogroman projekat u Kalifornijienergy-storage.news. Hydrostor-ov planirani “Willow Rock” CAES u Kaliforniji je 500 MW / 4.000 MWh (8 sati), koristeći slanu pećinu za skladištenje komprimovanog vazduha energy-storage.news. Takođe imaju projekat od 200 MW / 1.600 MWh u Australiji (Broken Hill, “Silver City”) sa ciljem početka izgradnje 2025. godine energy-storage.news.
- Kako A-CAES funkcioniše: Električna energija pokreće kompresore koji sabijaju vazduh, ali umesto da se toplota ispušta (kao kod tradicionalnog CAES-a), toplota se skladišti (na primer, Hydrostor koristi sistem vode i izmenjivača toplote za hvatanje toplote u petlji pod pritiskom) energy-storage.news. Komprimovani vazduh se čuva, obično u zapečaćenoj podzemnoj pećini. Prilikom pražnjenja, uskladištena toplota se vraća vazduhu (ponovo ga zagreva) dok se oslobađa da pokrene generator turbine. Recikliranjem toplote, A-CAES može postići efikasnost od 60–70%, što je mnogo bolje od ~40–50% kod starijih CAES sistema koji su gubili toplotu energy-storage.news. Takođe ne emituje ugljenik ako se napaja obnovljivom električnom energijom.
- Izjava stručnjaka: „Skladištenje energije komprimovanim vazduhom puni se pritiskanjem vazduha u pećinu, a prazni se kroz sistem za grejanje i turbinu… Kod [tradicionalnog] CAES-a, manje od 50% energije se može povratiti, jer se termalna energija gubi. A-CAES skladišti tu toplotu kako bi poboljšao efikasnost,” kako je objašnjeno u analizi Energy-Storage.news energy-storage.news.
- Skladištenje energije u tečnom vazduhu (LAES): Umesto komprimovanja vazduha pod visokim pritiskom, možete tečniti vazduh superhlađenjem na -196 °C. Tečni vazduh (uglavnom tečni azot) skladišti se u izolovanim rezervoarima. Za proizvodnju električne energije, tečnost se pumpa i isparava nazad u gas, koji se širi kroz turbinu. Britanska kompanija Highview Power je pionir ove tehnologije. U oktobru 2024. godine, Highview je najavio LAES projekat od 2,5 GWh u Škotskoj, za koji se tvrdi da je najveće postrojenje za skladištenje energije u tečnom vazduhu na svetu u razvoju energy-storage.news. Prvi ministar Škotske, John Swinney, pohvalio je projekat: „Stvaranje najvećeg postrojenja za energiju iz tečnog vazduha na svetu, u Ayrshire-u, pokazuje koliko je Škotska vredna u ostvarivanju budućnosti sa niskim emisijama ugljenika…” energy-storage.news. Ovo postrojenje (u Hunterstonu) obezbediće ključno skladištenje za vetroelektrane na moru i pomoći u rešavanju ograničenja mreže energy-storage.news.
- Highview već upravlja LAES demonstratorom od 5 MW / 15 MWh u blizini Mančestera od 2018. godine energy-storage.news. Nova ekspanzija u Škotskoj (50 MW tokom 50 sati = 2,5 GWh) pokazuje poverenje u održivost ove tehnologije. Highview je takođe prikupio 300 miliona funti u 2024. godini (uz podršku britanske državne Infrastructure Bank i drugih) za izgradnju LAES postrojenja od 300 MWh u Mančesteru i pokretanje ove veće flote en.wikipedia.org.
- Prednosti LAES-a: Koristi lako dostupne komponente (industrijske mašine za tečnjenje i ekspanziju vazduha), a tečni vazduh ima visoku energetsku gustinu za mehaničko skladištenje (mnogo kompaktnije od CAES pećina, iako manje gusto od baterija). Može se postaviti gotovo bilo gde i ne koristi egzotične materijale. Predviđena efikasnost je oko 50–70%, a može obezbediti dugotrajno napajanje (od nekoliko sati do nekoliko dana) uz velike rezervoare.
- LAES takođe može isporučiti veoma hladan vazduh kao nusproizvod, koji se može koristiti za hlađenje ili povećanje efikasnosti proizvodnje električne energije (Highview-ov dizajn integriše neke od ovih sinergija). Škotski projekat je dobio podršku vlade kroz novi tržišni mehanizam „cap-and-floor” za dugotrajno skladištenje, što ukazuje da se politika usklađuje sa podrškom ovakvim projektimaenergy-storage.news.
Prednosti (za obe tehnologije, CAES i LAES): Mogućnost dugotrajnog skladištenja (od nekoliko sati do desetina sati), koristi jeftin radni materijal (vazduh!), može se graditi u velikim razmerama za podršku mreži i ima dug životni vek. Takođe, inherentno obezbeđuju određenu inerciju mreži (rotirajuće turbine), što pomaže stabilnosti. Nema toksičnih materijala niti rizika od požara.
Ograničenja: Niža ukupna efikasnost ciklusa u poređenju sa elektrokemijskim baterijama (osim ako se otpadna toplota ne koristi na drugom mestu). CAES zahteva odgovarajuću geologiju za pećine (iako postoje nadzemni CAES rezervoari za male razmere). LAES zahteva rukovanje veoma hladnim tečnostima i ima određene gubitke isparavanja ako se skladišti dugoročno. Obe tehnologije zahtevaju velika početna ulaganja – isplative su u velikim razmerama, ali nisu tako modularne kao baterije. U 2025. ove tehnologije su na pragu komercijalizacije, a projekti kompanija Highview i Hydrostor predstavljaju ključne test primere. Ako dostignu ciljeve performansi i troškova, mogle bi popuniti vrednu nišu za premeštanje velikih količina energije krajem 2020-ih i kasnije.
Ilustracija koncepta Hydrostor-ovog planiranog naprednog postrojenja za skladištenje energije komprimovanim vazduhom od 4 GWh u Kaliforniji energy-storage.news. Takva A-CAES postrojenja skladište energiju pumpanjem vazduha u podzemne pećine i mogu isporučiti više od 8 sati električne energije, pomažući balansiranju mreže tokom dugih perioda nestalnosti obnovljivih izvora.
Zamajci i druge mehaničke metode skladištenja
Zamajci: Ovi uređaji skladište energiju kao kinetičku energiju rotiranjem rotora velike mase velikom brzinom u okruženju sa malim trenjem. Mogu se puniti i prazniti za nekoliko sekundi, što ih čini izuzetnim za kvalitet napajanja i regulaciju frekvencije mreže. Moderni zamajci (sa kompozitnim rotorima i magnetnim ležajevima) već su implementirani za podršku mreži – na primer, postrojenje sa zamajcima snage 20 MW (Beacon Power) u Njujorku godinama pomaže stabilizaciji frekvencije. Zamajci imaju ograničeno trajanje skladištenja energije (obično se isprazne za nekoliko minuta), pa nisu za dugoročno skladištenje, ali za kratke impulse i brzi odgovor su izuzetni. U 2024–25. nastavljaju se istraživanja zamajaca većih kapaciteta i čak integrisanih sistema (npr. zamajci u kombinaciji sa baterijama za upravljanje brzim promenama). Takođe se koriste u objektima poput data centara za neprekidno napajanje (obezbeđujući mostnu energiju od nekoliko sekundi dok se ne pokrenu generatori).
Ostale egzotične ideje: Inženjeri su kreativni – postoje predlozi za skladištenje pomoću plutajućih tegova (korišćenjem dubokih rudarskih okana ili čak podvodnih balona u okeanu), skladištenje toplote pumpama (korišćenjem toplotnih pumpi za skladištenje energije kao temperaturne razlike u materijalima, a zatim pretvaranje nazad u električnu energiju pomoću toplotnog motora – oblast povezana sa termalnim skladištenjem, o čemu će biti reči u nastavku), i sisteme sa zvonastim plovcima (komprimovani vazduh pod plovcima u okeanu). Iako su zanimljive, većina ovih ideja ostaje eksperimentalna u 2025. Opšta tema je da mehaničko skladištenje koristi osnovne zakone fizike i često ima dugovečnost i mogućnost skaliranja na svojoj strani – čineći ga ključnim dodatkom brzo razvijajućem svetu baterija.
Termalno skladištenje energije: Toplota kao baterija
Nije sva skladištenja energije direktno vezana za električnu energiju – skladištenje toplotne energije (toplote ili hladnoće) je važna strategija kako za elektroenergetske sisteme, tako i za potrebe grejanja/hlađenja. Skladištenje toplotne energije (TES) podrazumeva hvatanje energije u zagrejanom ili ohlađenom medijumu i njeno kasnije korišćenje. Ovo može pomoći u izjednačavanju potrošnje energije i integraciji obnovljivih izvora, posebno tamo gde je potražnja za toplotom značajna (zgrade, industrija).Skladištenje toplote na bazi rastopljene soli i na visokim temperaturama
Jedan dokazan oblik TES-a koristi se u postrojenjima za koncentrisanu solarnu energiju (CSP), koja često koriste rastopljene soli za skladištenje toplote dobijene od sunca. CSP postrojenja (kao što su poznati Noor u Maroku ili Ivanpah u Kaliforniji) fokusiraju sunčevu svetlost ogledalima kako bi zagrejali fluid (ulje ili rastopljenu so) na visoke temperature (preko 500 °C). Ta toplota se može skladištiti u izolovanim rezervoarima sa rastopljenom soli satima i kasnije koristiti za proizvodnju pare za turbine tokom noći. Skladištenje rastopljene soli je komercijalno u upotrebi i obezbeđuje nekoliko gigavat-sati skladištenja u CSP postrojenjima širom sveta, omogućavajući nekim solarnim elektranama da isporučuju energiju i nakon zalaska sunca (tipično 6–12 sati skladištenja).
Pored CSP-a, pojavljuju se i sistemi za električno skladištenje toplote:
- Električno skladištenje toplotne energije (ETES): Ovi sistemi koriste višak električne energije za zagrevanje materijala (kao što su jeftino kamenje, pesak ili beton) na visoke temperature, a zatim kasnije koriste toplotni motor (kao što je parni ciklus ili novi konvertor toplote u električnu energiju) da bi povratili električnu energiju. Kompanije poput Siemens Gamesa izgradile su pilot ETES u Nemačkoj gde su vulkanske stene zagrevane na oko 750 °C pomoću otpornika, skladišteći oko 130 MWh toplote, a kasnije su je povratili kao parnu energiju. Iako je taj pilot projekat završen, pokazao je da koncept funkcioniše.
- “Baterije od peska”: Finska startap kompanija Polar Night Energy dospela je u žižu javnosti 2022. godine sa skladištem toplote na bazi peska – u suštini velikim izolovanim silosom peska koji se zagreva otpornim elementima. Tokom 2023–2024. godine, oni su ovo proširili: baterija od peska snage 1 MW / 100 MWh puštena je u rad u Finskoj polarnightenergy.com, pv-magazine.com. Pesak se zagreva na oko 500 °C koristeći jeftinu obnovljivu energiju, a uskladištena toplota koristi se za daljinsko grejanje tokom zime. Pesak je jeftin i odličan medijum za skladištenje toplote (može zadržati toplotu nedeljama uz minimalne gubitke u dobro izolovanom silosu). Ovo nije za proizvodnju električne energije, ali rešava sezonsko skladištenje obnovljive energije prebacivanjem letnje solarne energije (kao toplote) na zimsku potražnju za grejanjem. Opisuje se kao “veoma finska stvar” – skladištenje toplote iz meseci bez sunca u obliku toplog peska! euronews.com.
Prednosti: Termalno skladištenje često koristi jeftine materijale (so, pesak, voda, kamenje) i može se skalirati na velike kapacitete uz relativno nisku cenu po kWh. Za obezbeđivanje toplote, može biti izuzetno efikasno (npr. otpornim grejanjem medijuma i kasnijim direktnim korišćenjem te toplote efikasnost je >90% za potrebe grejanja). Ključno je za dekarbonizaciju grejanja: umesto fosilnih goriva, obnovljivi izvori mogu puniti termalne rezervoare koji zatim po potrebi snabdevaju industrijske procese ili grejanje zgrada.
Ograničenja: Ako je cilj ponovna konverzija u električnu energiju, termalni ciklusi su ograničeni Karnotovom efikasnošću, pa ukupna efikasnost može biti 30–50%. Dakle, TES kao deo snabdevanja električnom energijom ima smisla samo ako je dostupna veoma jeftina višak struja (ili ako donosi koristi kogeneracije kao što je kombinovana proizvodnja toplote i električne energije). Ali za čistu upotrebu toplote, termalno skladištenje je veoma efikasno. Takođe, skladištenje toplote na veoma duge periode (sezonski) zahteva izuzetno dobru izolaciju ili termičko-hemijsko skladištenje (korišćenje reverzibilnih hemijskih reakcija za skladištenje toplote).
Materijali za faznu promenu (PCM) i kriogeno hlađenje
Još jedan ugao: materijali za faznu promenu skladište energiju kada se tope ili lede na ciljnoj temperaturi (latentno skladištenje toplote). Na primer, skladištenje leda se koristi u nekim velikim zgradama: voda se hladi do leda noću (korišćenjem struje van vršnog opterećenja), a zatim se topi za klimatizaciju tokom dana, čime se smanjuje potrošnja struje u vršnom periodu. Slično, PCM kao što su razne soli, voskovi ili metali mogu skladištiti toplotu na određenim temperaturnim opsezima za industrijsku upotrebu ili čak unutar baterija električnih vozila (za upravljanje termalnim opterećenjima).
Na hladnoj strani, tehnologije kao što su kriogeno skladištenje energije preklapaju se sa onim što smo opisali kao LAES – u suštini skladištenje energije u obliku veoma hladnog tečnog vazduha. Ovo se takođe može smatrati termalnim jer se oslanja na apsorpciju toplote kada tečnost isparava u gas.
Termalno skladištenje energije u zgradama i industriji
Vredi napomenuti da je rezidencijalno termalno skladištenje tiho rasprostranjeno: jednostavni električni bojleri za vodu su u suštini termalne baterije (zagrevaju vodu električnom energijom kada je struja jeftina, skladište je za kasniju upotrebu). Programi pametnih mreža sve više koriste bojlere za apsorpciju viška solarne ili energije vetra. Neki domovi u Evropi imaju toplotne baterije koje koriste materijale poput hidratisanih soli za skladištenje toplote iz toplotne pumpe ili grejača i kasnije je oslobađaju.
U industriji, visokotemperaturno TES može hvatati otpadnu toplotu iz procesa ili obezbediti visokotemperaturnu toplotu na zahtev iz skladištene energije (npr. industrija stakla i čelika istražuje termalne cigle ili skladištenje rastopljenog metala za isporuku konstantne toplote iz promenljivih obnovljivih izvora).
Svi ovi termalni metodi dopunjuju električno skladištenje – dok baterije i elektrokemijski sistemi prebacuju električnu energiju, termalno skladištenje rešava veliki zadatak dekarbonizacije toplote i ublažava energetski sistem u drugoj dimenziji. U 2025. termalno skladištenje možda neće biti toliko u fokusu, ali je ključni deo slagalice, često energetski efikasnije za skladištenje toplote za potrebe grejanja nego konvertovanje svega u električnu energiju.
Vodonik i Power-to-X: skladištenje energije u molekulima
Jedan od najčešće pominjanih „alternativnih“ medijuma za skladištenje je vodonik. Kada imate višak obnovljive energije, možete je koristiti u elektrolizeru za razlaganje vode, pri čemu se proizvodi vodonik (proces poznat kao Power-to-Hydrogen). Gasoviti vodonik se zatim može skladištiti i kasnije pretvarati nazad u električnu energiju putem gorivih ćelija ili turbina – ili koristiti direktno kao gorivo, za grejanje ili u industriji. Vodonik je u suštini vektor skladištenja energije između sektora, koji povezuje električnu energiju, transport i industrijske sektore.Zeleni vodonik za sezonsko i dugotrajno skladištenje
Zeleni vodonik (proizveden elektrolizom vode korišćenjem obnovljive energije) doživeo je veliki zamah 2024. godine:
- Vlada SAD je pokrenula program vredan 7 milijardi dolara za stvaranje regionalnih centara za čisti vodonik, finansirajući velike projekte širom zemlje energy-storage.news. Cilj je da se pokrene infrastruktura za vodonik, delimično radi skladištenja obnovljive energije i obezbeđivanja rezervnog napajanja. Na primer, jedan centar u Juti (projekat ACES Delta) koristiće višak energije iz vetra/solara za proizvodnju vodonika i skladištenje u podzemnim slanim pećinama – do 300 GWh skladištenja energije u obliku vodonika, što je dovoljno za sezonsko prebacivanje energy-storage.news. Uz podršku Mitsubishi Power i drugih, ACES planira da koristi vodonik u specijalizovanim gasnim turbinama za proizvodnju električne energije tokom perioda velike potražnje ili niske proizvodnje iz obnovljivih izvora energy-storage.news. Ovaj projekat, koji će biti jedno od najvećih postrojenja za skladištenje energije na svetu, ilustruje potencijal vodonika za masovno, dugotrajno skladištenje izvan mogućnosti bilo koje baterijske farme.
- Evropa je podjednako optimistična: Nemačka, na primer, ima projekte sa elektroprivredama (LEAG, BASF itd.) koji kombinuju obnovljivu energiju sa skladištenjem vodonika energy-storage.news. Oni vide vodonik kao ključ za balansiranje mreže tokom nedelja i meseci, a ne samo sati. Vlade finansiraju fabrike elektrolizera i počinju da planiraju mreže cevovoda za vodonik, čime se efektivno stvara nova infrastruktura za skladištenje i isporuku energije paralelna sa prirodnim gasom.
- Izjava iz industrije: „Zeleni vodonik se može koristiti i za industrijske i za energetske slučajeve upotrebe, uključujući u kombinaciji sa skladištenjem energije,” navodi analiza Solar Media energy-storage.news. Ističe se da energetske kompanije sprovode projekte „kombinovanja baterijskog skladištenja i zelenog vodonika” za dvostruki efekat kratkoročnog i dugoročnog skladištenja energy-storage.news.
Kako funkcioniše skladištenje vodonika: Za razliku od baterije ili rezervoara koji direktno skladište energiju, vodonik je nosač energije. Ulažete električnu energiju da biste stvorili H₂ gas, skladištite taj gas (u rezervoarima, podzemnim pećinama ili putem hemijskih nosača kao što je amonijak), a zatim kasnije dobijate energiju oksidacijom vodonika (sagorevanjem u turbini ili reakcijom u gorivnoj ćeliji da biste proizveli električnu energiju i vodu). Efikasnost ciklusa je relativno niska – obično samo ~30–40% ako idete električna energija→H₂→električna energija. Međutim, ako se vodonik koristi za druge svrhe (kao što je pogon vozila na gorivne ćelije ili proizvodnja đubriva), „gubitak” zapravo nije uzaludan. A ako imate velike viškove obnovljive energije (recimo vetrovit mesec), pretvaranje u vodonik koji može biti skladišten mesecima ima smisla kada bi se baterije samopraznile ili bi bile nepraktično velike.
Glavne prekretnice za 2024–2025:
- Vlade postavljaju ciljeve za kapacitet elektrolizatora u desetinama GW. EU, na primer, želi 100 GW elektrolizatora do 2030. Do 2025. godine, desetine velikih projekata elektrolizatora (100 MW razmera) su u izgradnji.
- Pećine za skladištenje vodonika: Pored projekta u Juti, slično skladištenje u slanim pećinama planira se u Velikoj Britaniji i Nemačkoj. Slane pećine se koriste za skladištenje prirodnog gasa decenijama; sada mogu skladištiti i vodonik. Svaka pećina može da drži ogromne količine H₂ pod pritiskom – pećine u Juti (dve) ciljaju na 300 GWh, što je otprilike ekvivalentno 600 najvećih svetskih baterijskih paketa.
- Gorivne ćelije i turbine: Na strani konverzije, kompanije kao što su GE i Siemens razvile su turbine koje mogu sagorevati vodonik ili mešavine vodonika i prirodnog gasa za proizvodnju električne energije, a proizvođači gorivnih ćelija (kao što je Bloom Energy) postavljaju velike stacionarne gorivne ćelije koje mogu koristiti vodonik kada je dostupan. Ova tehnologija obezbeđuje da kada povučemo vodonik iz skladišta, možemo ga efikasno pretvoriti nazad u energiju za mrežu.
Prednosti: Praktično neograničeno vreme skladištenja – vodonik može da se čuva u rezervoaru ili pod zemljom neograničeno dugo bez samopražnjenja. Sezonsko skladištenje je veliki plus: možete skladištiti solarnu energiju iz leta za upotrebu zimi putem vodonika (nešto što baterije ne mogu ekonomski da urade u velikim razmerama). Vodonik je takođe višestruko upotrebljiv – može se koristiti za dekarbonizaciju sektora izvan električne energije (npr. gorivo za kamione, sirovina za industriju, rezervno napajanje za mikromreže). Štaviše, kapacitet za skladištenje energije je ogroman; na primer, jedna velika slana pećina može da zadrži dovoljno vodonika za proizvodnju stotina GWh električne energije – daleko više od bilo koje pojedinačne baterijske instalacije danasenergy-storage.news.
Ograničenja: Niska ukupna efikasnost, kao što je napomenuto. Takođe, vodonik je izazovan gas za rukovanje – ima veoma nisku gustinu (pa zahteva kompresiju ili ukapljivanje, što troši energiju) i može da izazove krhkost metala tokom vremena. Infrastruktura za vodonik (cevovodi, kompresori, sigurnosni sistemi) zahteva ogromna ulaganja – slično izgradnji nove gasne industrije od nule, ali sa nešto drugačijom tehnologijom. Ekonomija je trenutno teška: troškovi “zelenog” vodonika su visoki, iako opadaju sa jeftinijom obnovljivom energijom i većim obimom. Studija sa Harvarda čak upozorava da zeleni vodonik može ostati skuplji nego što se očekivalo bez velikih inovacija news.harvard.edu. Ali mnoge vlade subvencionišu zeleni vodonik (npr. SAD nude poreske olakšice za proizvodnju do 3 dolara/kg H₂ kroz Zakon o smanjenju inflacije).
Power-to-X: Ponekad kažemo power-to-X da uključimo vodonik i više od toga – kao što je pravljenje amonijaka (NH₃) od zelenog vodonika (amonijak je lakši za skladištenje i transport, može se sagorevati za energiju ili koristiti kao đubrivo), ili pravljenje sintetičkog metana, metanola ili drugih goriva od zelenog vodonika i uhvaćenog CO₂. Ovo su u suštini uskladištena hemijska energija koja može zameniti fosilna goriva. Na primer, zeleni amonijak bi mogao biti korišćen u budućim elektranama ili brodovima – amonijak sadrži vodonik u energijski gušćem tečnom obliku. Takve konverzije dodaju više složenosti i gubitka energije, ali mogu iskoristiti postojeću infrastrukturu za gorivo za skladištenje i transport.
Ukratko, vodonik se izdvaja kao medijum za skladištenje za veoma velike i dugoročne primene – kao dopuna baterijama (koje pokrivaju dnevne cikluse) i drugim oblicima skladištenja. U 2025. godini vidimo prvu veliku integraciju skladištenja vodonika u mreže: npr. projekat ACES u Juti koji “prevazilazi dosadašnje ponude za dugotrajno skladištenje”, sa ciljem pravog sezonskog skladištenja energy-storage.news. To je uzbudljiva granica, u suštini korišćenje hemije da se “upakuje” zelena energija za trenutke kada nam je najpotrebnija.
Mobilno i transportno skladištenje: inovacije EV baterija i vehicle-to-grid tehnologija
Skladištenje energije u pokretu – u električnim vozilima, javnom prevozu i prenosivim elektronskim uređajima – predstavlja ogroman deo trenda. Do 2025. godine, prodaja električnih vozila (EV) naglo raste, a svako EV je u suštini velika baterija na točkovima. Ovo ima talasaste efekte na tehnologiju skladištenja i čak na način na koji upravljamo elektroenergetskom mrežom:- Napredak EV baterija: Već smo govorili o čvrstom stanju i drugim hemijama koje su uglavnom pokretane potragom za boljim EV baterijama (veći domet, brže punjenje). U bliskoj budućnosti, EV vozila u 2024–2025. godini imaju koristi od postepenih poboljšanja Li-jonskih baterija: katode sa više nikla za premijum vozila sa velikim dometom, dok mnogi modeli za masovno tržište sada koriste LFP baterije radi uštede i dugovečnosti. Na primer, Tesla i nekoliko kineskih proizvođača automobila široko su usvojili LFP u automobilima sa standardnim dometom. BYD-ov LFP “Blade Battery” dizajn paketa (tanak, modularni LFP format sa poboljšanom bezbednošću) nastavlja da dobija pohvale – 2024. godine BYD je čak počeo da isporučuje Blade baterije Tesli za upotrebu u nekim automobilima.
- Brže punjenje: Novi materijali anode (kao što su kompoziti silicijum-grafit) uvode se kako bi omogućili brže brzine punjenja. Jedan od zapaženih proizvoda je CATL-ova Shenxing LFP baterija za brzo punjenje, predstavljena 2023. godine, koja navodno može dodati 400 km dometa za 10 minuta punjenja pv-magazine-usa.com. Cilj je da se smanji anksioznost zbog dometa i da punjenje EV-a bude skoro jednako brzo kao točenje goriva. Do 2025. godine, više EV modela se može pohvaliti punjenjem na 250+ kW (pod uslovom da stanica za punjenje to može da isporuči), zahvaljujući poboljšanom termalnom upravljanju baterijom i dizajnu.
- Zamena baterija i drugi formati: U nekim regionima (Kina, Indija), istražuje se zamena baterija za električne skutere ili čak automobile. Ovo zahteva standardizovane dizajne paketa i ima implikacije na skladištenje (punjenje više paketa van vozila). To je nišni, ali značajan pristup „mobilnom skladištenju“ gde se baterija povremeno može odvojiti od vozila.
Vozilo-ka-mreži (V2G) i baterije za drugu upotrebu:
- V2G: Kako se EV vozila šire, koncept njihove upotrebe kao distribuirane mreže za skladištenje postaje stvarnost. Mnogi noviji EV i punjači podržavaju funkcionalnost vozilo-ka-mreži ili vozilo-ka-domu – što znači da EV može vratiti energiju kada je potrebno. Na primer, električni pikap Ford F-150 Lightning može napajati kuću danima tokom nestanka struje zahvaljujući velikoj bateriji. Komunalna preduzeća sprovode pilot projekte gde EV vozila priključena na poslu ili kod kuće mogu da reaguju na signale iz mreže i ispuste male količine energije kako bi pomogla u balansiranju mreže ili smanjenju vršnih opterećenja. U 2025. godini, neka područja sa visokom stopom usvajanja EV (kao što su Kalifornija, delovi Evrope) usavršavaju regulative i tehnologiju za V2G. Ako se široko usvoji, to efektivno pretvara milione automobila u ogromnu kolektivnu bateriju kojoj operateri mreže mogu pristupiti – dramatično povećavajući efektivni kapacitet skladištenja bez izgradnje novih, namenski napravljenih baterija. Vlasnici bi čak mogli da zarađuju prodajom energije nazad tokom perioda visokih cena.
- Baterije za drugu upotrebu: Kada kapacitet baterije električnog vozila opadne na oko 70-80% nakon godina korišćenja, možda više nije dovoljan za domet vožnje, ali i dalje može dobro da funkcioniše u stacionarnom skladištenju (gde težina/prostor nisu toliko kritični). Tokom 2024. godine, sve je više projekata koji prenamenjuju rashodovane EV baterije u kućne ili mrežne skladišne jedinice. Na primer, Nissan je koristio stare baterije iz modela Leaf za velike stacionarne skladišne sisteme koji napajaju uličnu rasvetu i zgrade u Japanu. Ova reciklaža odlaže put baterije do reciklažnog centra i obezbeđuje jeftino skladištenje (jer je baterija već plaćena u svojoj prvoj upotrebi). Takođe rešava ekološke izazove tako što se iz baterije izvuče više vrednosti pre reciklaže. Do 2025. tržište baterija za drugu upotrebu raste, a kompanije se fokusiraju na dijagnostiku, obnovu i primenu korišćenih paketa u skladištenje solarne energije za domaćinstva ili industrijske sisteme za smanjenje vršnog opterećenja.
Prednosti za mrežu i potrošače: Konvergencija transporta i skladištenja znači da je skladištenje energije sada svuda prisutno. Vlasnici električnih vozila dobijaju rezervno napajanje i eventualno prihod putem V2G, dok se pouzdanost mreže može poboljšati korišćenjem ovog fleksibilnog resursa. Štaviše, masovna proizvodnja EV baterija snižava troškove za sve baterije (ekonomija obima), što je delimično razlog zašto stacionarne baterije postaju jeftinije energy-storage.news. Vladini podsticaji, poput poreskih olakšica za kućne baterijske sisteme i subvencija za kupovinu EV, dodatno ubrzavaju usvajanje.
Izazovi: Potrebno je obezbediti da V2G ne troši EV baterije prebrzo (pametne kontrole mogu minimizirati dodatno habanje). Takođe, koordinacija miliona vozila zahteva robusne komunikacione standarde i sajber bezbednost kako bi se ovaj skup resursa bezbedno upravljao. Standardi poput ISO 15118 (za komunikaciju pri punjenju EV) pomažu da se V2G omogući dosledno kod različitih proizvođača. Što se tiče druge upotrebe – varijabilnost u stanju korišćenih baterija znači da sistemi moraju da upravljaju modulima sa različitim performansama, a garancije/standardi su još uvek u razvoju.
Ipak, do 2025. godine, mobilnost i skladištenje su dve strane iste medalje: granica između „baterije za EV“ i „baterije za mrežu“ se briše, pri čemu automobili potencijalno služe i kao kućno skladište energije, a komunalna preduzeća tretiraju EV flote kao deo svoje imovine. To je uzbudljiv razvoj koji koristi postojeće resurse za povećanje ukupnog kapaciteta skladištenja u energetskom sistemu.
Stručna mišljenja i perspektive industrije
Za potpuniju sliku, evo nekoliko uvida energetskih stručnjaka, istraživača i donosioca odluka o stanju skladištenja energije u 2025. godini:
- Alison Vais, globalna direktorka za skladištenje u kompaniji Wood Mackenzie, napomenula je da je 2024. bila godina obaranja rekorda i da potražnja za skladištenjem nastavlja da raste kako bi se „obezbedila pouzdana i stabilna tržišta električne energije“ dok dodajemo obnovljive izvore woodmac.com. Istakla je tržišta u razvoju poput Bliskog istoka koja ubrzavaju: Saudijska Arabija je spremna da uđe u prvih 10 zemalja po implementaciji skladišta do 2025. godine, zahvaljujući velikim planovima za solarnu i vetroenergiju u kombinaciji sa baterijama woodmac.com. Ovo pokazuje da skladištenje nije igra samo za bogate zemlje – ono postaje globalno velikom brzinom.
- Robert Pikoni (direktor Energy Vault-a), kao što je pomenuto, naglasio je obećanje novih tehnologija: „skladištenje energije gravitacijom… obećava da će igrati ključnu ulogu u podršci energetskoj tranziciji i ciljevima dekarbonizacije“energy-storage.news. Ovo govori o optimizmu da će alternative litijum-jonskim baterijama (poput gravitacionih ili drugih) proširiti set alata za čistu energiju.
- Mihail Nikomarov, stručnjak za protočne baterije, komentarisao je veliki kineski protočni projekat, žaleći što se takav obim „dešava samo u Kini“energy-storage.news. On ističe realnost: podrška politike i industrijska strategija (poput kineske) mogu biti presudni za usvajanje novih, kapitalno intenzivnih tehnologija skladištenja. Zapadna tržišta možda će morati da preduzmu slične hrabre poteze za implementaciju protočnih, CAES i drugih rešenja, a ne samo litijuma.
- Kertis VanValegem, direktor Hydrostor-a, rekao je povodom velike investicije: „Ova investicija je još jedan glas poverenja u Hydrostor-ovu [A-CAES] tehnologiju i našu sposobnost da projekte iznesemo na tržište… uzbuđeni smo zbog kontinuirane podrške naših investitora.“ energy-storage.news. Njegov entuzijazam odražava širi priliv kapitala u startape za dugotrajno skladištenje energije u 2024–25. Slično, Form Energy je prikupio više od 450 miliona dolara u 2023. za izgradnju svojih gvožđe-vazduh baterija, uz investitore kao što je Breakthrough Energy Ventures Bila Gejtsa. Takva podrška vlada i rizičnog kapitala ubrzava vremenski okvir za komercijalizaciju novih rešenja za skladištenje.
- Vlade su takođe glasne. Na primer, Jennifer Granholm, američka sekretarka za energetiku, govoreći na polaganju kamena temeljca fabrike Form Energy, istakla je koliko je višednevno skladištenje ključno za zamenu uglja i gasa, čineći obnovljive izvore pouzdanim tokom cele godine energy-storage.news. U Evropi, komesarka EU za energetiku nazvala je skladištenje „nedostajućom karikom energetske tranzicije“, zalažući se za ciljeve skladištenja energije uz ciljeve za obnovljive izvore.
- Međunarodna agencija za energiju (IEA) u svojim izveštajima naglašava da ispunjavanje klimatskih ciljeva zahteva eksploziju uvođenja skladištenja. IEA navodi da, iako baterije trenutno dominiraju planovima, moramo ulagati i u rešenja za dugotrajno skladištenje za duboku dekarbonizaciju. Predviđaju da bi samo SAD mogle da zahtevaju 225–460 GW dugotrajnog skladištenja do 2050. godine za mrežu sa nultom emisijom rff.org, što je daleko iznad trenutnih nivoa. Ovo naglašava razmere rasta koji predstoji – i priliku za sve tehnologije o kojima smo govorili da odigraju svoju ulogu.
- Na ekološkom planu, istraživači ističu važnost održivosti tokom celog životnog ciklusa. Dr. Annika Wernerman, strateg za održivost, to je sažela ovako: „U središtu energetskih rešenja leži posvećenost uticaju na ljude. Potrošače privlače proizvodi koji su bez konflikata, održivi… Poverenje je ključno – ljudi će platiti više za kompanije koje daju prioritet održivim materijalima.“ enerpoly.com. Ovakvo razmišljanje podstiče kompanije za skladištenje da obezbede da su njihove baterije zelenije – kroz reciklažu, čistije hemije (kao što su baterije bez kobalta LFP ili organske protočne baterije) i transparentne lance snabdevanja.
Ukratko, stručni konsenzus je da skladištenje energije više nije niša – ono je centralno za energetski sistem, a 2025. godina označava prekretnicu kada se uvođenje skladištenja ubrzava i diversifikuje. Donosioci odluka kreiraju tržišta i podsticaje (od plaćanja kapaciteta za skladištenje od strane komunalnih preduzeća do direktnih naloga za nabavku) kako bi podstakli rast skladištenja. Jedan primer: Kalifornija sada zahteva da novi solarni projekti uključuju skladištenje ili drugu podršku mreži, a nekoliko američkih saveznih država i evropskih zemalja postavilo je ciljeve za nabavku skladišta za svoja komunalna preduzeća rff.orgrff.org.
Zaključak: Prednosti, izazovi i put napred
Kao što smo videli, pejzaž skladištenja energije u 2025. godini je bogat i brzo se razvija. Svaka tehnologija – od litijumskih baterija do gravitacionih tornjeva, od rezervoara sa rastopljenom soli do vodoničnih pećina – nudi jedinstvene prednosti i rešava specifične potrebe:
- Litijum-jonske baterije obezbeđuju brzo, fleksibilno skladištenje za domove, automobile i elektroenergetske mreže, a njihova cena nastavlja da opada energy-storage.news. One su okosnica svakodnevnog upravljanja obnovljivom energijom danas.
- Nove hemije baterija (čvrsto stanje, natrijum-jonske, protočne baterije itd.) proširuju mogućnosti – ciljajući na sigurnija, dugotrajnija ili jeftinija rešenja koja će nadopuniti i eventualno rasteretiti deo potražnje za litijumom. Ova rešenja obećavaju da će rešiti ograničenja trenutnih Li-jonskih baterija (rizik od požara, ograničene zalihe, trošak za dugotrajno skladištenje) u narednim godinama.
- Mehanički i termalni sistemi obavljaju teške zadatke za potrebe velikih razmera i dugog trajanja. Pumpne hidroelektrane i dalje su tihi divovi, dok inovatori poput Energy Vault-ovog gravitacionog skladištenja i Highview-ovog skladištenja tečnog vazduha donose inovacije u staru fiziku, otvarajući mogućnosti za skladištenje gigavat-sati samo pomoću betonskih blokova ili tečnog vazduha.
- Vodonik i Power-to-X tehnologije povezuju električnu energiju sa gorivom, nudeći način da se višak zelene energije skladišti mesecima i koristi za sektore koje je teško dekarbonizovati. Vodonik je i dalje slabiji u pogledu efikasnosti ciklusa, ali njegova mnogobrojna upotreba i ogromni kapacitet skladištenja daju mu ključnu ulogu za budućnost sa nultom emisijom energy-storage.news.
- Mobilno skladištenje u električnim vozilima revolucionizuje transport i čak način na koji razmišljamo o skladištenju u mreži (jer električna vozila mogu služiti i kao resursi za mrežu). Rast ovog sektora je veliki pokretač tehnoloških i troškovnih poboljšanja koja se prenose na sva skladišta.
Fokus na prednosti: Sve ove tehnologije zajedno omogućavaju čistiji, pouzdaniji i otporniji energetski sistem. One pomažu integraciji obnovljive energije (ukidajući staru pretpostavku da su vetar i sunce previše nepostojani), smanjuju oslanjanje na termoelektrane na fosilna goriva, obezbeđuju rezervno napajanje u hitnim slučajevima i čak snižavaju troškove smanjenjem vršnih cena električne energije. Strateški raspoređeno skladištenje donosi i ekološke koristi – smanjuje emisiju gasova sa efektom staklene bašte zamenom generatora na gas/dizel i poboljšava kvalitet vazduha (npr. električni autobusi i kamioni eliminišu dizel izduvne gasove). Ekonomski, bum skladištenja pokreće nove industrije i radna mesta, od gigafabrika baterija do postrojenja za elektrolizu vodonika i dalje.
Ograničenja i izazovi: Uprkos impresivnom napretku, izazovi i dalje postoje. Cena je i dalje faktor, posebno za novije tehnologije – mnoge zahtevaju dodatno širenje i učenje kako bi postale konkurentne po ceni. Politika i dizajn tržišta moraju da sustignu: energetska tržišta moraju nagrađivati skladištenje za čitav spektar usluga koje pruža (kapacitet, fleksibilnost, pomoćne usluge). Neki regioni još uvek nemaju jasne regulative za stvari poput agregacije baterija ili V2G, što može usporiti usvajanje. Ograničenja u lancu snabdevanja za ključne materijale (litijum, kobalt, retke zemlje) takođe mogu predstavljati problem ako se ne ublaže reciklažom i alternativnim hemijama. Dodatno, obezbeđivanje održivosti proizvodnje skladišta – minimiziranje ekološkog otiska rudarenja i proizvodnje – ključno je za ispunjenje obećanja čiste energije.
Put napred u 2025. i kasnije će verovatno doneti:
- Masovno širenje: Svet je na putu da instalira stotine gigavat-sati novih skladišta u narednih nekoliko godina. Na primer, jedna analiza predviđa da će globalna upotreba baterija skočiti 15 puta do 2030. godine enerpoly.com. Projekti na nivou mreže postaju veći (nekoliko baterija od 100 MW se gradi u 2025.) i raznovrsniji (uključujući više sistema od 8–12 sati).
- Hibridni sistemi: Kombinovanje tehnologija za pokrivanje različitih potreba – npr. hibridni sistemi baterija+superkondenzatora za visoku energiju i visoku snagu hfiepower.com, ili projekti koji integrišu baterije sa vodonikom kao što je viđeno u Kaliforniji i Nemačkoj energy-storage.news. Rešenja „sve od navedenog“ će obezbediti pouzdanost (baterije za brzi odgovor, vodonik za izdržljivost, itd.).
- Fokus na dugotrajnost: Sve je veće prepoznavanje da same baterije od 4 sata ne mogu rešiti višednevne periode bez obnovljivih izvora. Očekujte značajna ulaganja i možda proboje u skladištenju dugog trajanja (možda ćemo videti Form Energy-jev gvožđe-vazduh sistem u radu na velikoj skali, ili uspešan projekat protočnih baterija od 24+ sata van Kine). Vlade poput Australije već raspravljaju o politikama za specifičnu podršku LDES (skladištenje energije dugog trajanja) projektima energy-storage.news.
- Osnaživanje potrošača: Sve više domaćinstava i preduzeća će usvajati skladištenje – direktno (kupovinom kućnih baterija) ili indirektno (putem električnih automobila ili zajedničkih energetskih šema). Virtuelne elektrane (mreže kućnih baterija i električnih vozila kojima upravlja softver) se šire, dajući potrošačima ulogu na energetskim tržištima i u hitnim situacijama.
Zaključno, skladištenje energije u 2025. godini je dinamično i obećavajuće. Kao što je jedan izveštaj naveo, „Skladištenje energije je ključno za globalnu energetsku tranziciju, omogućavajući integraciju obnovljivih izvora i obezbeđujući stabilnost mreže.” enerpoly.com Inovacije i trendovi istaknuti ovde pokazuju industriju koja pomera granice kako bi čista energija bila pouzdana 24/7. Ton može biti optimističan – i zaista ima mnogo razloga za uzbuđenje – ali je zasnovan na stvarnom napretku: od projekata rekordnih razmera na terenu do hemija koje menjaju pravila igre u laboratoriji koje sada prelaze ka komercijalizaciji.
Revolucija skladištenja energije je u toku, a njen uticaj će osetiti svi – kada vam svetla ostanu upaljena tokom oluje zahvaljujući baterijskom napajanju, kada je vaše putovanje na posao pokretano vetrom sačuvanim u vašem automobilu od prethodne noći, ili kada je vazduh u vašem gradu čistiji jer su vršne elektrane ugašene. Izazovi i dalje postoje, ali od 2025. godine, pravac je jasan: skladištenje postaje jeftinije, pametnije i rasprostranjenije, osvetljavajući put ka energetskoj budućnosti bez ugljenika gde zaista možemo računati na obnovljive izvore kad god nam zatrebaju.
Izvori:
- Wood Mackenzie – „Skladištenje energije: 5 trendova na koje treba obratiti pažnju u 2025.” woodmac.comwoodmac.com
- Međunarodna asocijacija za hidroenergiju – 2024 Svetski hidroenergetski izveštaj nha2024pshreport.com
- Enerpoly Blog – „Budućnost skladištenja energije: 7 trendova” (IEA projekcija za 2030) enerpoly.com
- Energy-Storage.news – Razni članci o razvoju tehnologije:
– Cene litijum-jonskih baterija pale 20% u 2024. energy-storage.news
– Novi natrijum-jonski razvoj iz CATL, BYD ess-news.comess-news.com
– Rongke Power završava vanadijumsku protočnu bateriju od 700 MWh energy-storage.news
– Projekat gravitacionog skladištenja Energy Vault u Kini energy-storage.news
– Hydrostor A-CAES projekti i DOE zajam energy-storage.news (i slika energy-storage.news)
– Highview Power skladište tečnog vazduha od 2,5 GWh u Škotskoj energy-storage.news
– Form Energy pilot gvozdeno-vazdušne baterije – polaganje kamena temeljca energy-storage.news - Lyten saopštenje za medije – Litijum-sumporna baterija A-uzorci za Stellantis lyten.comlyten.com
- Electrek – Toyota potvrđuje planove za čvrsto-telesne baterije (domet 750 milja) electrek.coelectrek.co
- PV Magazine/ESS News – CATL i BYD o natrijum-jonskim baterijama ess-news.com
- RFF Izveštaj – “Punjenje: Stanje skladištenja u SAD” (potreba za dugotrajnim skladištenjem po DOE) rff.org
(Svi linkovi su pristupljeni i informacije proverene 2024–2025.)
