Brukte litiumionebatterier fra Nissan Leaf gjenbrukes nå til å lagre energi fra en solpark i Japan. (Bilde: Sumitomo)

GJENBRUK AV ELBILBATTERIER

Her får gamle Nissan Leaf-batterier nytt liv

Pilotprosjekt i Japan.

4R Energy Corporation

  • De fire r-ene i både dette firmanavnets og generelt for prosjekter som handler om et andre liv for batterier, står for «Reuse, Resell, Refabricate og Recycle».

En økende mengde uforutsigbar kraft inn på nettet og en økende mengde pensjonerte batterier som skal ut av elbilene.

Flere har for lengst innsett at disse to faktorene kan møtes i et gunstig samarbeid.

Avanserte litiumionebatterier har en begrenset levetid. Men selv når kapasiteten forringes, kan de gjøre nytte for seg på annet vis.

Nå har det første storskala energilagringssystemet basert på gjenbrukte elbilbatterier blitt satt i drift i Japan.

16 elbilbatterier

På den kunstige øya Yumeshima i Osaka-havna ligger en nyåpnet solpark med en installert effekt på 10 megawatt.

Industrikonglomeratet Sumitomo er den drivende kraften bak både solparken og lagringssystemet.

Selve energilagringen lages av selskapet 4R Energy Corporation som Sumitomo startet sammen med Nissan Motor i 2011.

Prototypsystemet (600 kW/400 kWh) består av 16 brukte Leaf-batterier og ble satt i gang tidligere i februar.

I løpet av en testperiode på tre år skal japanerne høste erfaringen som behøves for å etablere energilagring i enda større skala basert på den store mengden brukte batterier som blir tilgjengelig de kommende årene.

Dette er et av flere fornybarprosjekter som blir støttet av det japanske miljødepartementet.

Les også: Vil lage batterier av rabarbara og råolje

Solceller på taket, batteri i kjelleren

– Det er ikke første gang batterier brukes til å balansere solkraft, men det er trolig første gang at det er benyttet brukte batterier fra elbiler til dette formålet i denne skalaen. Per i dag er det få deler i slike batterier det lønner seg å gjenvinne. Men dersom levetiden på batteriene kan fordobles ved gjenbruk, er det viktig og verdifullt i det totale miljøregnskapet, sier Martin Kirkengen, som leder avdeling for energisystemer på Institutt for energiteknikk (Ife).

Lagring av solkraft har så langt ikke vært et stort tema når en snakker om nettilkoblede solparker. De produserer strøm på dagtid når forbruket er større enn basisproduksjonen i stabile kraftverk. Men dette kan endres.

– I Tyskland fyller nå solkraft på solfylte dager opp det som behøves av fleksibel kraft. Skal man fortsette utbygging, må man ha noe å bufre med, påpeker Kirkengen.

4R Energy corp lager også mindre 12 kWh-lagringssystemer som er myntet på hjemmemarkedet.

– Vi ser at private, som kjøper strøm fra nettet og som har solceller på eget tak, har begynt å montere batterier i kjelleren. Det gir økonomisk mening for den individuelle forbruker i mange land, sier han.

Les også: Skal lagre store mengder energi i betong

ZEM

Det norske selskapet ZEM har helt siden 2009 jobbet med blant annet gjenbruk av avanserte litiumionebatterier til forskjellige anvendelser.

Selskapet har gjort en studie for Nissan i Europa, som ble avsluttet i april i fjor, der de plukket fra hverandre et par batteripakker og vurderte forskjellige måter å refabrikere dem på i forhold til utgangspunktet der 48 moduler à fire celler er fordelt på tre blokker.

– Disse batteriene har en ekstremt høy kvalitet, og de fleste av dem kommer til å vare minst åtte år. Derfor er det faktisk en problemstilling at det fortsatt er lenge til det kommer et større antall brukte batterier på markedet, forteller Egil Mollestad som er teknologisjef i ZEM.

Batteriet lager Nissan sammen med NEC gjennom selskapet  Automotive Energy Supply Corporation (AESC). Det har eksistert i sju år og startet masseproduksjon av litiumionebatterier i oktober 2010.

Les også: Vil doble kapasiteten til elbilbatteriet

Batteristyring

Han har fått med seg nyheten fra Japan og synes den er spennende. Han antar at det her er snakk om batterier som er brukt i en tidlig testflåte hos Nissan.

ZEM jobber fortsatt i et tilsvarende prosjekt for den franske solkraftforskningsinstitusjonen Ines der de tar fram forskjellige batterilagringssystemer basert på brukte elbilbatterier, inkludert dem fra Nissan Leaf.

– Den store utviklingsjobben i selve batteripakken er allerede gjort i bilindustrien. Det vi jobber med er styring av og kommunikasjon med batteriet. Å erstatte hjernen som sitter i bilen med en annen enhet, forklarer Mollestad som har bakgrunn som teknologidirektør hos den nå nedlagte elbilprodusenten Think.

Tidligere teknologidirektør Egil Mollestad i Think i et mer optimistisk øyeblikk da elbilen nettopp var satt i produksjon i Finland. Think City skal fortsatt produseres her, men det blir uten Mollestad på laget.
– Den store utviklingsjobben i selve batteripakken er allerede gjort i bilindustrien. Det vi jobber med er styring av og kommunikasjon med batteriet. Å erstatte hjernen som sitter i bilen med en annen enhet, forklarer Mollestad som har bakgrunn som teknologidirektør hos den nå nedlagte elbilprodusenten Think.Egil Mollestad er teknologisjef i ZEM og hadde tidligere tilsvarende rolle hos Think. Foto: Per Erlien Dalløkken Per Erlien Dalløkken

Snill bruk

Så hvor stort batteri behøves for en solpark som den vi ser i Osaka? Det kommer helt an på hva slags rolle den skal fylle, påpeker Kirkengen.

I den ene enden handler det om å jevne ut ustabilitet i produksjonen som følge av variasjoner i skydekket. Da behøves ikke så stort batteri. Å jevne ut ukesvariasjon vil kreve vesentlig større batterikapasitet.

Å jevne ut sesongvariasjoner ser han ikke for seg løst med denne typen batteri. Her er for eksempel hydrogen mer velegnet som energilager.

En batteribank knyttet til en solpark er det Mollestad beskriver som en «snill» applikasjon. Altså skånsom behandling av batteriet. Det får lade hele dagen i 8-10 timer og utlade over flere kvelds- og nattetimer.

Når batteriet sitter i en elbil, er det modent for utskifting når det har rundt 70-80 prosent av sin opprinnelige kapasitet.

– I en slik landbasert anvendelse er ikke energitettheten så viktig, det er som oftest plass nok. Og det vil ta lang tid før batteriet bryter sammen. Tester som vi og Ife har gjort de siste to-tre årene med litiumionebatterier som ble benyttet i Think, viser at det har 50-60 prosent av sin opprinnelige kapasitet etter 5 000 normaliserte ladesykler. De siste tallene fra dagens Samsung-celler viser at det tåler 4 000 sykler før det er nede på 80 prosent og 7 600 sykler før 70 prosent. De indikerer at neste generasjon battericeller vil tåle 6000/80 prosent og 10 000/70 prosent, og da snakker vi om fulle ladesykler på én time inn/ut, forteller Mollestad.

Les også:

Batteri på skip sparer miljøet for 10 ganger så mye CO2 som batteri i biler

Slik skal han gjøre solceller mer effektive

– Solceller fungerer bedre i Norge enn både forvaltningen og vi hadde trodd