FAST-fix

De batterijboom Californië, een casestudy voor energietransitie

Californië is de grootste en meest volwassen markt voor zonne-energie van het land, maar verandert ook op belangrijke manieren. Op 25 april markeerde Californië een belangrijke mijlpaal, toen het de eerste staat werd die 10 gigawatt (GW) aan batterijopslagcapaciteit inzette. Deze grootschalige inzet van lithium-ion-opslagbatterijen leidt tot een lagere “inperking” van zonne-energie, of wanneer de elektriciteitsopwekking wordt onderdrukt als gevolg van prijssignalen of fysiek overaanbod. Inperking is een probleem omdat dit betekent dat zonne-energiecentrales bijvoorbeeld minder elektriciteit produceren dan ze zouden kunnen, en minder bijdragen aan de totale energiemix dan ze anders zouden doen.

Uit de ervaringen in Californië blijkt dat batterijen een belangrijke rol zullen spelen bij het vergroten van het aandeel van zonne-energie in de totale elektriciteitsopwekking. De Golden State laat zien dat het de opwekking van zonne-energie kan opvoeren en, dankzij batterijen en grotere transmissieconnectiviteit, dat het dit kan doen zonder een scherpe stijging van de inperking. Aan de vooravond van deze transitie zou het succes of falen van de staat informatie kunnen geven over de manier waarop lokale en nationale overheden wereldwijd hun netwerken groener maken. 

Batterijen stijgen

Batterijen helpen de economie van de Californische zonne-energie te verbeteren en het elektriciteitsnet van de California Independent System Operator (CAISO), dat het grootste deel van de staat (en delen van Nevada) bestrijkt, koolstofvrij te maken. Batterijen slagen in CAISO omdat ze de inperkingsproblemen helpen verlichten, die in het eerste deel van 2023 enorm zijn toegenomen .

De inperking van de zonne-energie in CAISO en elders wordt bepaald door twee belangrijke factoren . Bij een systeemoveraanbod is er onvoldoende vraag naar duurzame elektriciteitsopwekking op het elektriciteitsnet. Lokale transmissiebeperkingen zorgen ook voor inperking. Door elektronen naar minder drukke en duurdere tijden van de dag te verplaatsen, voorkomen opslagbatterijen dat de systeemvraag wordt verzadigd of lokale knelpunten worden overweldigd, waardoor de economie van zonne-energie en andere schone energiebronnen wordt verbeterd en de beperkingen van de duckcurve worden verlicht .

Californië verzacht de inperking via batterijen. Amerikaanse batterijopslaginstallaties zijn voor het overgrote deel geconcentreerd in gebieden die rijk zijn aan zonne-energie: Californië, Texas en de ‘Mountain West-batterijstaten’ Arizona, Colorado, New Mexico en Nevada.

Het westen van de Verenigde Staten voegt meer batterijen toe
Jaarlijkse nominale capaciteit van batterijinstallaties (megawatt)

De batterijboom in Californië graphic

Californië is van oudsher de belangrijkste markt voor zonne-energie in de Verenigde Staten. In 2023 bedroeg het aandeel van zonne-energie in de totale netto-opwekking in de Golden State 19 procent; in de batterijstaten Texas en Mountain West bedroeg het aandeel daarentegen respectievelijk slechts 5 procent en 9 procent, hoewel zonne-energie met name 23 procent van de netto-opwekking van Nevada voor zijn rekening nam.

Californië is, niet toevallig, ook de grootste batterijmarkt van het land. Naast de inzet van bijna 19 GW aan cumulatieve zonnecapaciteit, beschikt het momenteel over meer dan 10 GW aan batterijen, waarbij de doelstellingen voor schone energie tegen 2045 meer dan 50 GW nodig hebben .

Al deze batterijen vormen een aanvulling op de opwekking van zonne-energie en leiden tot minder inperking. De batterijcapaciteit als percentage van de zonne-opwekkingscapaciteit in CAISO is de afgelopen twaalf maanden enorm gestegen, van 29 procent in januari 2023 naar 41 procent in december 2023. Nu nieuwe batterijen op het elektriciteitsnet zijn opgenomen, is de inperking als percentage van alle zonne-opwekking omgekeerd de opwaartse trend en is zelfs gedaald ten opzichte van recente hoogtepunten, wat erop wijst dat economisch meer elektronen hun weg naar het elektriciteitsnet vinden. Hoewel uit recente analyses blijkt dat CAISO's zonne-inperking begin 2023 is toegenomen, laten de nieuwste gegevens zien dat batterijen – en, cruciaal, nieuwe transmissielijnen – deze trend hebben omgedraaid, althans in relatieve termen.

Lagere inperkingen hebben het aandeel van de opwekking van zonne-energie in de totale elektriciteitsproductie vergroot. Het twaalfmaandsgemiddelde van de CAISO-elektriciteitsbehoefte, oftewel de vraag naar elektriciteit, bedroeg in februari 2024 in totaal 18,6 procent. Dat is een recordhoogte, ook al is de inkrimping als percentage van de totale zonne-opwekking gedaald.

Belangrijk is dat de relatieve inperking is afgenomen ten opzichte van recente hoogtepunten, ondanks de toevoeging van aanzienlijke nieuwe zonne-energieopwekking. Terwijl de opwekking van zonne-energie blijft stijgen als percentage van de totale belasting, is het percentage van de totale zonneproductie gedaald ten opzichte van recente hoogtepunten. Terwijl de totale inperking van CAISO in de laatste zes maanden van 2023 met bijna 135 gigawattuur (GWh) steeg ten opzichte van het niveau van vorig jaar, genereerde het ook 3.725 GWh meer aan zonne-elektriciteit.

CAISO zet meer zonne-energie op het elektriciteitsnet zonder de relatieve inperking te vergroten
CAISO-generatie en inperking

De batterijboom in Californië caiso-graphic

De recente relatieve terugval van CAISO zou naast batterijen ook aan verschillende factoren te wijten kunnen zijn, zoals weersomstandigheden en nieuwe transmissielijnen. Toch is de inzet van netopslagbatterijen onmiskenbaar een belangrijk element geweest. CAISO's toevoeging van ruim 2,4 GW aan batterijopslagcapaciteit van juni 2023 tot het einde van het jaar viel samen met een scherpe vermindering van de inperking.

CAISO zal in 2024 nog meer batterijen blijven inzetten. Volgens de laatste schattingen van de Amerikaanse Energy Information Administration zal het bedrijf in 2024 bijna 5 GW extra batterijopslagcapaciteit installeren, samen met 3,5 GW aan nieuwe fotovoltaïsche capaciteit. Hoewel niet elk project dat in de wachtrij staat uiteindelijk vooruitgang zal boeken, zal CAISO's absolute toename van de batterijcapaciteit en de relatieve stijging ervan als percentage van de zonnecapaciteit de inperking verzachten.

Bemoedigender is dat de opkomst van batterijen nog in het beginstadium is. Hoewel lithium-ionbatterijtechnologieën tegenwoordig het meest voorkomen op het elektriciteitsnet, zijn er ook andere ontwikkelingen mogelijk. De meeste gebruikte batterijen van tegenwoordig, zoals lithium-ionbatterijen, hebben een opslagcapaciteit van ongeveer vier uur of minder. Nieuwe technologieën, zoals ijzer-luchtbatterijen , zouden oplossingen voor meerdaagse opslag kunnen bieden. Naarmate de kwantiteit en kwaliteit van de inzet van batterijen verbetert, zal het elektriciteitsnet veerkrachtiger worden en, als al het andere gelijk blijft, zal het aandeel van de opwekking van zonne-energie in het elektriciteitsnet blijven groeien.

Natuurlijk staan ​​zonne-energie en batterijen voor aanzienlijke uitdagingen in de toekomst: namelijk geopolitiek en economie. De enorme rol van China in de toeleveringsketens van schone energie roept netelige vragen en moeilijke afwegingen op. China domineert de toeleveringsketens voor zonne-energie en is diep verstrikt in de levering van batterijen, ook voor lithium. Politieke spanningen met China kunnen de prijzen doen stijgen, vooral als Peking zich met de markten bemoeit. Maar zelfs zonder geopolitieke verstoringen zouden hernieuwbare energiebronnen te maken kunnen krijgen met toenemende kosten en verstoringen als gevolg van knelpunten in de toeleveringsketen en de hausse-bust-cyclus van grondstoffen en grondstoffen. Nu een  langdurige periode  van hoge rentetarieven uitdagingen met zich meebrengt voor kapitaalintensieve hernieuwbare energiebronnen, moeten beleidsmakers de inflatie verlichten door kortetermijnstijgingen van de  koolwaterstofproductie te accepteren  en  de woningbouw te versnellen . Ondertussen zou het beheer van illiquide grondstoffen en inputs voor zonne-energie en batterijen creatieve beleidsmechanismen kunnen vergen, zoals het financieren van hedginginstrumenten of het creëren van nieuwe benchmarks .

Het vergroten van het aandeel van zonne-energie in de opwekking via batterijen zou goed nieuws zijn voor consumenten en het milieu. Volgens sommige maatstaven is niet-gesubsidieerde zonne-energie de goedkoopste opwekkingsbron, terwijl fotovoltaïsche zonne-energie plus opslag economisch concurrerend is met andere, meer vervuilende bronnen. Bovendien hebben zonnepanelen en lithium-ionbatterijen vrijwel geen water nodig nadat ze in gebruik zijn genomen, in tegenstelling tot bijvoorbeeld steenkool. De toenemende golf van zonne-energie en batterijen die op het elektriciteitsnet terechtkomt, zou de economische en ecologische doelstellingen van Californië en andere staten kunnen ondersteunen.

Bron: Dit bericht is een naar Nederlands vertaald van Joseph Webster, senior fellow bij het Global Energy Center van de Atlantic Council


Klanten Services

Ma - Vr: 09.00 – 17.00 uur

Op deze website

Snel naar

Erkende Garage

Logo EV-Repair 2024 wit

High-Tech Service Center voor alle Tesla en andere elektrische auto's.

EV-Repair is de nieuwe naam van Autoservice Velserbroek

FAST-fix

Onderhoud wagenpark

EV-Repair is uw partner het verzorgen het onderhoud, ruitschadeherstel, reparatie en APK-keuringen voor uw wagenpark en berijders.

Voor meer informatie en voorwaarden kunt u het beste contact met ons opnemen. 

Neem contact met ons op