Vi går mot ett samhälle där tillgången på el blir viktigare för varje dag. Samtidigt får vi allt mer förnybar energi från små anläggningar. Det är en utveckling som har många fördelar när det gäller minskad sårbarhet, men som också betyder nya problem. Nu visar studier att elbilarnas batterier kan vara lösningen på dessa.
Världens energisystem genomgår just nu flera revolutionerande förändringar. Genombrottet för elfordon är en sådan. En annan att allt mer av vår el kommer från solceller och mindre anläggningar med varierande produktion i stället för från enskilda större kraftverk . En tredje är att digitaliseringen gjort samhället mycket sårbarare om elförsörjningen skulle slås ut eller nätet inte kan hålla hög och jämn kvalitet på den el som levereras.
Svängmassa.
Detta ger stora möjligheter, men också en hel del problem. Elnätet måste nämligen hållas balanserat – varje ögonblick måste det levereras lika mycket el som det konsumeras. Elen måste också hålla hög kvalitet, bland annat måste växelströmmen hålla en jämn frekvens för att inte elektronik ska ta skada. I traditionell storskalig elproduktion blir det sällan så stora svängningar när väl ett kraftverk startats upp. De svängningar som uppstår jämnas ofta ut av stora svänghjul som ser till att de elproducerande turbinerna snurrar med samma hastighet även om det blir ojämnheter i produktionen. Ett begrepp som kallas svängmassa.
Med väderberoende el som till exempel vindkraft och solel försvinner dock all el direkt när solen går i moln eller vinden slutar blåsa. Elnätet får svårt att hänga med i svängarna.
Begagnade bilbatterier som lösning.
Lösningen kan överraskande nog vara något som vissa sett som en del av problemet: den snabbt växande elfordonsflottan. Detta har Mercedes-Benz Energy nyligen kunnat visa vid sin nya pilotanläggning i Kamenz i Tyskland. Tillsammans med eldistributören Tenne T har man tagit fram ett smart batterilager bestående av mer än 5000 begagnande elbilsbatterier. Tillsammans är batterierna i lagret på 1MW med 750 kWh lagringskapacitet.
Ett uttjänt batteri från en elbil har ca 80% av sin kapacitet kvar efter att bytts in, Trots att det inte har de prestanda som krävs för att driva bilen så effektivt som man vill, kan det alltså göra nytta flera år i anläggningar som den i Kamenz.
Resultaten från testperioden är minst sagt lovande: bilbatterilagret i Kamenz klarar att – inom bråkdelar av en sekund (100 millisekunder) – täcka upp vid strömavbrott, säkra frekvenskvaliteten, jämna ut balansvariationer från förnyelsebar elproduktion, snabba på omstartsprocesserna (sk ”black-start”) om större kraftverk havererar.
Det är alltså möjligt att ersätta den så kallade svängmassan i stora kraftverk med batterier – som då kallas ”syntetisk svängmassa”. Något som forskare för bara något år sedan trodde var omöjligt.
Kort sagt, de flesta problem som industrisamhällenas centraliserade elproduktion brottas med idag skulle kunna lösas eller minskas betydligt med smarta och billiga batterilager. Mercedes testanläggning i Kamenz är uppbyggd av tusentals begagnade batterier och har därmed kapaciteten att leverera de här avancerade tjänsterna i stor skala, men till en mycket lägre kostnad än vad som tidigare varit möjligt. Samtidigt som elbilarnas batterier återanvänds i kretsloppet.
Mercedes-Benz Energy och Tenne T går nu tillsammans vidare för att ta fram underlag för hur liknande batterilager skulle kunna byggas för storskaligt bruk i Tyskland och Nederländerna.
