Ponowne wykorzystanie baterii li-ion może obniżyć koszt energii w Afryce

Grupa brytyjskich naukowców przeprowadziła badania mające ustalić opłacalność ponownego wykorzystania baterii litowo-jonowych w systemach hybrydowych w szkołach na terenie Afryki Wschodniej. Wyniki pokazały, że w ponad 97 proc. scenariuszy wykorzystanie „zużytych” baterii jest bardziej opłacalne niż instalacja nowych.

Dynamiczny rozwój sektora elektromobilności pociąga za sobą zwiększoną produkcję baterii, których żywotność producenci szacują na 8–10 lat. Po upływie tego okresu nominalna pojemność baterii spada do około 70 proc.

Brytyjscy naukowcy postawili sprawdzić, czy opłaca się powtórnie wykorzystać „zużyte” baterie w połączeniu z systemami fotowoltaicznymi do zasilania szkół w Afryce Wschodniej.

REKLAMA

48 scenariuszy

Opłacalność rozwiązania została sprawdzona w 12 szkołach na terenie Afryki Wschodniej. Na podstawie wcześniejszych wywiadów określono zapotrzebowanie na moc generatora fotowoltaicznego dla każdego z obiektów (przedział od 5 do 10 kWp z odstępem co 2,5 kWp) i na pojemność magazynu energii (od 5 do 20 kWh z odstępem co 5 kWh). Każdą kombinację symulowano w ramach 4 scenariuszy dla każdego z 12 obiektów, co w sumie dało aż 48 różnych możliwości do przeanalizowania pod kątem kosztów i wydajności.

Wyniki swoich badań badacze porównywali z wydajnością z systemu referencyjnego wyposażonego w konwencjonalne (nowe) baterie litowo-jonowe oraz z efektami uzyskiwanymi w sytuacji, gdy energię elektryczną w dostarcza zakład energetyczny.

REKLAMA

Zadowalające rezultaty

Brytyjscy badacze ustalili, że wykorzystanie wtórnych baterii li-ion w zestawieniu z nowymi odpowiednikami pozwoliło na obniżenie uśrednionego kosztu energii elektrycznej o 5,6–35,3 proc. Taki wynik osiągnęli w 97,2 proc. przeanalizowanych scenariuszy. Ponadto zauważyli, że koszt energii pozyskiwanej z odzyskanych baterii w ujęciu uśrednionym był nawet o 64,5 proc. niższy w porównaniu z energią odbieraną bezpośrednio z zakładu energetycznego.

Systemy o najniższym uśrednionym koszcie dały wynik 0,11 dol./kWh i były wyposażane w instalacje fotowoltaiczną o mocy 7,5–10 kW z magazynem energii (z baterii wtórnych) o pojemności 20 kWh.  Przeanalizowano również okres zwrotu dla zaproponowanych systemów. Najlepszy wynik, jaki uzyskano, to 2,9 roku dla systemu o mocy 5 kWp z magazynem energii o pojemności 5 kWh.

Według brytyjskich badaczy wyniki badań pokazują, że ponowne wykorzystanie baterii litowo-jonowych, których pojemność wynosi około 70 proc. wartości nominalnej, stanowi opłacalne rozwiązanie, które dodatkowo zmniejsza ilość odpadów. Jednocześnie naukowcy podkreślają, że wdrożenie rozwiązania w praktyce i ocena szerszych korzyści ekonomicznych wymaga prowadzenia dalszych badań.