211service.com
Bateria wykonana z żelaza może poprawić ekonomikę energii słonecznej i wiatrowej
W małej elektrowni słonecznej w pobliżu Modesto, w środkowej dolinie Kalifornii, start-up o nazwie Enervault niedawno ujawniona technologia baterii, która może zwiększyć ilość energii odnawialnej, z której mogą korzystać. Technologia opiera się na niedrogich materiałach, z których naukowcy w dużej mierze zrezygnowali, ponieważ wykonane z nich baterie nie wystarczały na wystarczająco długo, aby były praktyczne. Ale firma twierdzi, że odkryła, jak sprawić, by baterie działały przez dziesięciolecia.
Zawiera baterie : Duże zbiorniki zawierające materiały do magazynowania energii wykonane z żelaza, chromu i wody stanowią kluczowy element nowej, potencjalnie taniej baterii.
Technologia ta jest demonstrowana w dużej baterii, która przechowuje jedną megawatogodzinę energii elektrycznej, która wystarcza na zasilenie 10 000 100-watowych żarówek przez godzinę. Enervault twierdzi, że jego baterie mogą konkurować z najtańszą obecnie dostępną formą magazynowania energii elektrycznej — pompowaniem wody w górę wzgórza, aby mogła obracać turbiny, gdy spływa z powrotem, co jest wykonalne tylko w niektórych lokalizacjach. Firma od około dwóch lat testuje podobną, choć znacznie mniejszą wersję technologii z dobrymi wynikami. Pozyskał 30 milionów dolarów finansowania, w tym 5 milionów dolarów dotacji z Departamentu Energii USA.
Akumulatory są szczególnie dobrze przystosowane do przechowywania dużych ilości energii, takich jak godziny pracy z farmy wiatrowej lub elektrowni słonecznej. Mogłyby w ten sposób pomóc rozwiązać duży problem związany z odnawialnymi źródłami energii: czasami wytwarzają energię elektryczną, gdy nie jest ona potrzebna zbyt wiele, na przykład we wczesnych godzinach porannych lub w chłodne, słoneczne dni weekendowe.
Technologia ta jest rodzajem baterii przepływowej, tak zwanej, ponieważ materiały magazynujące energię są w postaci płynnej. Są przechowywane w dużych zbiornikach, dopóki nie będą potrzebne; następnie są przepompowywane przez stosunkowo małe urządzenie, zwane stosem, gdzie wchodzą w interakcję, aby generować energię elektryczną. Budowa większych zbiorników jest stosunkowo tania, więc im więcej potrzeba magazynowania energii, tym lepsza staje się ekonomia. Oznacza to, że baterie najlepiej nadają się do przechowywania energii elektrycznej na wiele godzin lub dni, a nie do szybkiego ładowania.
Szczególna wersja technologii Enervault wykorzystuje wodę, chrom i żelazo — tanie, bezpieczne materiały, które wypróbowano w akumulatorach w latach 70. XX wieku. Jednak niechciane reakcje chemiczne, takie jak uwalnianie wodoru, spowodowały ich degradację, zmniejszając ilość energii, którą mogą magazynować.
Udowodniając, że niepożądane reakcje są odwracalne, rozwiązaliśmy problemy związane z chemią żelaza i chromu, mówi dyrektor generalny Enervault Jim Pape. Firma twierdzi, że materiały do przechowywania energii mogą przetrwać ponad 20 lat.
Jedną z istotnych wad tej technologii jest to, że jej wydajność wynosi mniej niż 70 procent — 30 procent energii elektrycznej wykorzystywanej do ładowania akumulatora jest tracone (wiele akumulatorów ma sprawność wyższą niż 90 procent). Firma twierdzi, że ekonomia wciąż się sprawdza, ale tak marnotrawna bateria może nie być idealna dla energii odnawialnej na dużą skalę. Trzeba by było zainstalować więcej paneli słonecznych, aby zrekompensować odpady.
Enervault twierdzi, że gdy akumulatory są produkowane komercyjnie w jeszcze większych rozmiarach niż obecny model demonstracyjny, będą kosztować zaledwie jedną piątą tego, co akumulatory przepływowe z redoks wanadu, które zostały zademonstrowane na dużą skalę i prawdopodobnie są typem akumulatora przepływowego najbliższego rynku już teraz. Naukowcy z Harvardu wyprodukowali niedawno baterię przepływową, która może okazać się tańsza niż Enervault, ale prototyp jest mały i może zająć wiele lat, aby przekształcić się w wersję rynkową (patrz: Nowy materiał na baterie może pomóc w rozwoju energii wiatrowej i słonecznej). spinoff MIT, Sun Catalytix , opracowuje również zaawansowaną baterię przepływową, ale jej prototyp jest również niewielki (patrz Startup pokazuje swoją tańszą baterię sieciową ). Opracowywane są inne rodzaje niedrogich, długotrwałych akumulatorów, wykorzystujących materiały takie jak stopione metale (patrz Ambri Funding Influx sugeruje nowy dzień dla akumulatorów sieciowych).
Rynek baterii przeznaczonych do przechowywania godzin energii elektrycznej jest nadal niepewny. Połączenie zaawansowanych prognoz pogody, reagujących elektrowni na paliwa kopalne, lepszych sieci przesyłowych oraz inteligentnego sterowania energią wiatrową i słoneczną może opóźnić ich zapotrzebowanie (patrz Smart Wind and Solar Power ). Kalifornia wymaga od swoich przedsiębiorstw użyteczności publicznej inwestowania w magazynowanie energii, ale nie określiła, jakiego rodzaju, i nie jest jasne, jakie rodzaje akumulatorów okażą się najbardziej wartościowe w najbliższej przyszłości — wolno ładujące się, takie jak akumulatory Enervault, lub te, które zapewniają szybsze przypływy energii. zrekompensować krótkoterminowe wahania w dostawach energii. Tesla Motors, jedna z firm rozwijających ten drugi typ, ma nadzieję uczynić je przystępnymi cenowo, produkując je w ogromnej fabryce (patrz Tesla planuje rozpocząć budowę swojej Gigafabryki w przyszłym miesiącu).