Tanie baterie do awaryjnej energii odnawialnej

Inwestorzy niedawno zainwestowali 15 milionów dolarów, aby sfinansować uruchomienie baterii Magazynowanie energii EOS , firma, która twierdzi, że jej baterie mogą w końcu konkurować z elektrowniami na gaz ziemny, aby zapewnić energię w okresach szczytowego zapotrzebowania.

Na tanie: EOS pracuje nad baterią opartą na tak tanich materiałach jak woda, cynk i powietrze. Jeśli się powiedzie, wynik może być dobrodziejstwem dla branży energii odnawialnej.

Tanie magazynowanie energii staje się coraz ważniejsze w miarę dodawania do sieci większej liczby turbin wiatrowych i paneli słonecznych. Jeśli energia odnawialna ma zastąpić paliwa kopalne, które dominują w źródłach energii i służyć do tworzenia kopii zapasowych turbin wiatrowych i paneli słonecznych, potrzebne będą bardzo duże, niedrogie baterie, takie jak te, które opracowuje EOS (patrz Turbiny wiatrowe, baterie w zestawie, mogą utrzymać energię Stabilne materiały eksploatacyjne, bateria może zapewnić tani sposób przechowywania energii słonecznej i rozwiązanie problemu przerw w zasilaniu energią słoneczną).

Firma EOS próbuje skomercjalizować rodzaj baterii, która jest oparta na niedrogich materiałach: wodzie, cynku i powietrzu (patrz Startup obiecuje rewolucyjną baterię sieciową i lata w produkcji, obiecujące, że akumulatory metal-powietrze trafią na rynek). Takie baterie – w których cynk reaguje z tlenem w powietrzu, generując energię elektryczną – istnieją od dawna, ale trudno było je naładować. Elektrody ulegają na przykład pogorszeniu, a akumulatory są z natury nieefektywne ze względu na różnicę poziomów napięcia podczas ich ładowania i rozładowywania — marnują prawie połowę energii potrzebnej do ich naładowania.

Firma EOS rozwiązała te problemy na kilka sposobów. Wykorzystuje lekko kwaśny elektrolit na bazie wody, który pomaga zapobiegać deformacjom elektrody cynkowej, które mogą uszkodzić baterię.

Firma uzupełnia również reakcję cynk-tlen o reakcje między cynkiem a mieszaniną nawet sześciu innych materiałów (nie identyfikuje rodzaju związków). Inne reakcje pomagają zmniejszyć różnicę między napięciami ładowania i rozładowania, poprawiając wydajność z 60 procent do prawie 75 procent. Mieszanina reakcji sprawia, że ​​bateria jest trudniejsza w obsłudze, ale George Adamson , wiceprezes działu badań i rozwoju, mówi, że dzisiejsze oprogramowanie do zarządzania baterią sprosta temu zadaniu.

Decyzja o wykorzystaniu tych dodatkowych reakcji była wynikiem odrobiny szczęśliwego zbiegu okoliczności. Zanieczyszczenia powodowały niepożądane reakcje uboczne w oryginalnych prototypach cynkowo-powietrznych. Ale wtedy naukowcy zauważyli korzystny wpływ na napięcie. Kiedy zdaliśmy sobie z tego sprawę, mówi Adamson, zaczęliśmy celowo szukać wielu kombinacji reakcji.

EOS zbudował prototyp o mocy dwóch kilowatów. Ostatecznie jego baterie zostaną zapakowane w kontener wysyłkowy, aby wyprodukować jednomegawatowe baterie, które mogą pomieścić sześć megawatogodzin energii elektrycznej, co wystarczy, aby zasilić typowy amerykański dom przez sześć miesięcy. Planuje zbudować pilotażowy zakład produkcyjny do końca roku lub na początku przyszłego roku, a do końca 2014 roku rozpocząć produkcję pełnowymiarowych jednomegawatowych akumulatorów.

EOS chce produkować baterie, które kosztują zaledwie 160 USD za kilowatogodzinę i działają przez 30 lat. Obecne tak tanie akumulatory zawodzą już po kilku latach eksploatacji. Departament Energii Stanów Zjednoczonych wyznaczył sobie cel, aby akumulatory wynosiły 100 USD za kilowatogodzinę, które można ładować 5000 razy z 80-procentową wydajnością, mówiąc, że w tym momencie akumulatory mogą być powszechnie stosowane do przechowywania w sieci. EOS twierdzi, że jego baterie mogą wytrzymać 10 000 ładowań, co może zrekompensować wyższy koszt początkowy i niższą wydajność baterii.

Ale firma nie osiągnęła jeszcze swoich celów. Mówi, że mieści się w granicach 300 USD za kilowatogodzinę. Firma EOS całkowicie naładowała i rozładowała najnowszą iterację swoich ogniw baterii ponad 1000 razy, a akumulatory jak dotąd zachowały 90 procent swojej pojemności. Zazwyczaj akumulatory są projektowane tak, aby zachować 80 procent swojej pojemności pod koniec okresu eksploatacji, więc obecne tempo utraty pojemności jest zbyt szybkie dla akumulatora 10 000 cykli.

Ale, jak mówi Adamson, znaczna część utraty pojemności wynika ze zbyt niskiego poziomu elektrolitów. W jednym eksperymencie doładowanie baterii przywróciło pojemność z 80 procent do 96 procent pierwotnej pojemności. Produkowane akumulatory będą dostarczane z mechanizmem automatycznego uzupełniania elektrolitu, co może poprawić trwałość systemu.

EOS twierdzi, że współpracuje z siedmioma firmami użyteczności publicznej, aby przetestować baterię i zaprojektować ją zgodnie ze specyfikacjami wydajności, których potrzebują – ogłosi partnerów w ciągu najbliższych kilku tygodni.

ukryć