TVEL (Rosatom’un bir parçası), lityum-iyon pazarının iki sektöründe varlığını genişletiyor. Mart ayında RENERA, Güney Koreli elektrot, Li-iyon pil ve enerji depolama sistemleri üreticisi Enertech International’ın % 49’luk hissesini satın almak için anlaşmayı tamamlarken, Angarsk Elektroliz Kimya Fabrikası bir lityum hidroksit ünitesinde deneme üretimi gerçekleştirdi.

Piller için hammadde

Angarsk Elektroliz Kimyasal Fabrikası (AECP, TVEL’in yan kuruluşu), kimyasal güç kaynaklarının veya daha basit bir ifadeyle, lityum-iyon hücrelerin ve pillerin önemli bir bileşeni olan pil sınıfı lityum hidroksit üretmek için bir pilot birim kurdu.

Birim, pilot çalıştırma aşamasında proses parametrelerini doğrulamak ve ürün numuneleri elde etmek için farklı modlarda test edilecek. AECP, elde edilen sonuçlara dayanarak,  2024’te hizmete girecek bir üretim tesisi için daha geniş ölçekli üretim çözümleri geliştirecek.

Yeni üretim süreci sıfır atık üretirken, daha az enerji tüketecek. Böylece BM Sürdürülebilir Kalkınma Hedefli Sorumlu Tüketim ve Üretimi’ne katkıda bulunacak. Buna karşın, lityum hammaddesinin kalsiyum hidroksit ile işlenmesini sağlayan geleneksel teknoloji, her bir ton ürün başına yaklaşık bir metrik ton atık (kalsiyum karbonat) veriyor ve lityumun bir kısmı da boşa gidiyor. AECP, yalnızca lityum ve suya ihtiyaç duyan gelişmiş bir teknoloji kullanıyor.

Ürün, genel itibarı ile bu yılın sonlarında başlayacak olan satışlar vasıtasıyla ihraç edilecek. Lityum hidroksitin başlıca alıcıları pil hücresi üreticileri olacak. TVEL’in Özel Kimya iş birimi Direktörü Mikhail Metelkin, “AECP’de üretilen lityum hidroksit, TVEL’in gelecek on yılda çift haneli bir büyüme göstermesi beklenen küresel lityum pazarındaki konumunu güçlendirecek” diyor.

Gelecek için piller

Halihazırda TVEL, Novouralsk’taki üretim tesisi TsentroTech’te enerji depolama sistemlerini monte ediyor. Bu sistemlerin “Li-iyon hücrelerinin” bileşenleri  şu an için ithal ediliyor. RENERA (TVEL’in yan kuruluşu ve enerji depolama teknolojileri entegratörü) ve Enertech arasında varılan anlaşma ile, 2024 yılına kadar Rusya’da bir tesis kurulması ve Li-iyon hücrelerinin üretilmesi hedefleniyor. Başlangıç kapasitesi yıllık 0,6 GWh olacak olan tesisin, 2030 yılına kadar yıllık 2 GWh kapasiteye ulaşması planlanıyor.

Batarya hücreleri biçim olarak birbirinden farklıdırlar. Genellikle, sıradan AA piller gibi silindiriklerdir veya çok daha nadiren prizmatiklerdir. Ayrıca sert bir plastik veya alüminyum kasa içinde bulunurlar. Diğer bir biçim ise, yumuşak bir alüminyum kasa içine yerleştirilmiş ince yassı bir prizma olan bir kese-tipi hücrelerden oluşur. Kasa içerisinde bir ayırıcı ile birbirinden ayrılmış elektrolit, katot ve anot levhaları bulunur. Hücreler, büyük bir depolama sistemi oluşturmak amacıyla, modüller oluşturacak şekilde seri veya paralel olarak birbirlerine bağlanırlar. Modüller bir kasaya yerleştirildikten sonra kontrolörlere ve sıcaklık sensörlerine bağlanır. Pil yönetim yazılımının (BMS) yüklenmesiyle süreç sona erer ve böylece enerji depolama sistemi artık çalışmaya hazırdır.

TVEL, bir üretim teknolojisi geliştirmenin ve lityum-iyon pil hücrelerinin seri üretimine başlamanın yıllar aldığını ifade ediyor. Pazar çok hızlı büyüdüğünden, zaten gerekli teknolojiye sahip bir şirket satın almak daha kazançlı bir seçenek.

RENERA, pil hücreleri ve hücre modüllerinin yanı sıra, tümleşik enerji depolama sistemleri de satmayı planlıyor. Şirket, portföyündeki yeni siparişlerin çoğunun son iki üründen oluşmasını sağlamayı kendine bir görev olarak görüyor. Ürünler, Rosatom dahil olmak üzere hem Rusya içinde hem de uluslararası piyasalarda satılacak.

Enertech, yerleşik müşteri tabanı ile RENERA’nın dış pazarlara girmesine yardımcı olacak. Natalia Nikipelova: “Bir teknoloji ortağıyla çabaları birleştirmek, Rosatom’un enerji depolama sektöründeki işinin gelişimi için stratejik bir adımdır. Bu, üretim kapasitemizi artıracak, Li-iyon pillerdeki yetkinliklerimizi ve teknolojilerimizi önemli ölçüde geliştirecek ve uluslararası pazarlara açık erişim sağlayacaktır” diyerek, inancını dile getiriyor.

Enerji depolama sistemlerinin iki ana uygulaması bulunuyor. Bunlar yeşil araçlar (elektrikli arabalar ve otobüsler) ve enerji endüstrisi. Depolama sistemleri enerji uygulamalarında yedek enerji kaynakları olarak kullanılmasının yanı sıra,  talep yönetimi sistemlerinde, veri merkezlerinde, yenilenebilir enerji santrallerinde, güç dağıtım şebekelerinde ve benzeri alanlarda da kullanılıyor.

RENERA CEO’su Emin Askerov: “Enertech’ten pay edinmekle birlikte, Li-iyon hücrelerden tümleşik enerji depolama sistemlerine kadar, Rusya’da uçtan uca bir tedarik zinciri oluşturacağız ve dünya standartlarında ürünlerle küresel pazarlara gireceğiz. Tesisin yerli elektrikli araçların üretimi için bir geliştirme öncüsü olacağından eminim”diye, ifade ediyor.

Küresel enerji depolama pazarının umut verici ve en hızlı adımlarla büyümesi bekleniyor. Bloomberg’e göre, enerji depolama sistemleri üretimi için kurulu kapasite 2020’de 540 GWh iken, 2025 için tahminler 2 TWh olacağı yönünde. 2020’de talebin 126 GWh olduğu tahmin edildi (Bloomberg verileri). Bu rakam 2025’te 682,7 GWh’e, 2030’da 2 TWh’e ulaşabilir.

BİLGİLENDİRME

Rosatom’un TVEL Yakıt Şirketi, kendi çatısı altında nükleer yakıt üreticilerini, uranyum dönüştürme ve zenginleştirme şirketlerini, gaz santrifüj üreticilerini ve Ar-Ge kuruluşlarını birleştiriyor. TVEL, 15 ülkede 75 güç reaktörü, 9  ülkede araştırma reaktörleri ve nükleer enerjili Rus gemileri için nükleer yakıt temin ediyor.

Bir enerji depolama sistemi tarafından biriktirilen ve sonrasında açığa çıkarılan elektrik enerjisi miktarı Watt-saat (Wh) ve türetilmiş birimler cinsinden ölçülür. Sistemin amper-saat (Ah) cinsinden ölçülen depolama kapasitesi, bir pilin belirli bir süre boyunca belirli bir voltajda emebileceği veya açığa çıkarabileceği şarj akımının gücü olarak tanımlanır. Kapasite, aşağıdaki formülle elektrik enerjisine dönüştürülür: E = U x Q, burada E enerji (Wh), U voltaj (V) ve Q elektrik yükünü temsil ediyor (Ah).