Flow-batterier: Løsningen for Californias Blackout-problem

los angeles california bybilde ved solnedgang

Når det gjelder elektrisitet, har California det tøffere enn de fleste stater. Det er hjemsted for flere strømforbrukende innbyggere enn noe annet sted i landet, og når etterspørselen etter strøm øker (ofte under sommer hetebølger), er staten noen ganger ikke i stand til å forsyne alle disse innbyggerne med strøm. Av denne grunn vil Californias energimyndigheter av og til implementere planlagte strømbrudd kjent som rullende strømbrudd. Hvis du noen gang har blitt fanget i 100-graders varme uten klimaanlegg, vet du at det er mindre enn ideelt.

Innhold

  • Går med strømmen
  • Virksomheten til store batterier

En av måtene California er planlegger på å håndtere dette problemet er ved å sette opp store batterinett som statlige tjenestemenn håper vil holde ting i gang når ekstremvær rammer. Disse batteriene kan lades av statens voksende nettverk av solcellepaneler og vindturbiner, og de kan slå inn når det er energimangel for å levere strøm.

Anbefalte videoer

Men batteriene som Golden State bygger er ikke de samme som batteriene du finner i din

smarttelefon, eller til og med i elbilen din. Disse enhetene bruker vanligvis litium-ion-batterier, som er flotte for elektronikk og andre småskala enheter, men er ikke akkurat ideelle når det kommer til energilagring i nettskala. De er for dyre og er ikke designet for å levere strøm til hele byer.

I slekt

  • Utnytte mørket: Kappløpet for å løse solenergiens største problem
  • Denne monstrøse bølgebøyen på 826 tonn gjør grov sjø til fornybar energi
  • Batterikapasiteten til smarttelefonen kan økes ved å bruke nanokjedemateriale

I stedet investerer staten i en rekke strømningsbatterier. Et strømningsbatteri er et stort batteri i nettskala som lagrer energi i elektrolyttvæsker, i motsetning til en solid elektrode som litiumion. Disse batteriene kan ta ut strøm i lengre varighet enn litium-ion-batterier, og de kommer med mange andre fordeler.

Går med strømmen

Joe Worthington, kommunikasjonsdirektør i strømningsbatteriselskapet Invinity Energy Systems, sier det jobber med staten California for å vise hvorfor strømningsbatterier er veien å gå for batteri rutenett. "Vi har mottatt midler til fire prosjekter fra California Energy Commission," sier Worthington.

Worthington sier at litium-ion-batterier maks ut etter fire timers varighet, og litium-ion-systemer har vanligvis ikke engang den kapasiteten. Strømningsbatteriene Invinity produserer kan gå utover det fordi, sier Worthington, du kan bare legge til mer av elektrolyttvæsken til et strømningsbatteri for å få det til å holde en ladning lenger. Selskapet har i dag en 10-timers strømningsbatterisystem opererer på en brannstasjon på et indiansk sted i California.

invinity flow-batteri

Utover varigheten, er en av fordelene med strømningsbatterier at de i hovedsak "ikke nedbrytes," sier Worthington, og de er nesten helt resirkulerbare. Litium-ion-batterier er kjent vanskelig å resirkulere.

"Et litiumionbatteri varer i syv år eller så. Et strømningsbatteri varer 20, sier Worthington. "Hvis du skal ha det på nettstedet ditt i 20 år, må du kjøpe det litiumbatteriet kanskje to ganger til. Du vil ha det samme strømningsbatteriet du kjøpte på dag én i år 20.»

Den eneste ulempen med strømningsbatterier er størrelsen. De er mye større enn litium-ion-batterier, og det er derfor Worthington sier at de er best for energinett, i stedet for biler eller andre ting som må flyttes rundt. Prismessig er strømningsbatterier i ferd med å ta igjen litium-ion-batterier, som har blitt ganske billige de siste årene.

"I dag er vi sannsynligvis omtrent i forhold til litium-ion på en forhåndskostnadsbasis," sier Worthington. "Når du kommer til de massive prosjektene... litium-ion har definitivt fordelen i dag bare fordi de har denne enorme globale forsyningskjeden og vi skalerer oss fortsatt opp som en virksomhet."

Virksomheten til store batterier

Michael Gravely, nestleder i avdelingen for energiforskning og utvikling ved California Energy Commission, forteller Digital Trends at California er veldig interessert i strømningsbatteriteknologi og håper å vise markedet at de er verdt investering.

"Utfordringen er at det ikke er mange teknologier som er så langt på vei som litium-ion akkurat nå i den kommersielle prosessen," sier Gravely. "Det er en forståelse av at vi trenger mer enn fire timers lagring, og det avhenger av hvor mye, men ingen vet."

Gravely sier at strømningsbatterier sannsynligvis er den "neste teknologien" i dette rommet, og han tror de snart kan være billigere og samtidig drive ting lenger enn litium-ion-systemer. Han sier at de vil jobbe med å demonstrere nytten av denne teknologien de neste årene mens teknologien blir mer etablert i forsyningsindustrien.

Et batteri som kan holde en ladning lenger, kan snart være billigere, er resirkulerbart og har lengre levetid enn litium-ion, er sikkert attraktivt. Litium-ion vil ikke bli erstattet med det første når det gjelder å drive forbrukerelektronikk og elektronisk kjøretøyer, men det kan bli det mindre favoriserte alternativet for lagring av energi i det ikke altfor fjerne framtid. Det vil hjelpe stater med å håndtere ekstremvær og bidra til at strømmen fortsetter å komme når solen ikke skinner eller vinden ikke blåser.

Redaktørenes anbefalinger

  • Bildegjenkjenning A.I. har en stor svakhet. Dette kan være løsningen
  • Litium-ion er bare begynnelsen. Her er en titt på fremtiden for batterier
  • Jorden har et matsvinnproblem. Kan gigantiske, solcelledrevne kjøleskap hjelpe?
  • En gigantisk ny solfarm i Texas vil utnytte solstrålene til å … brygge øl?
  • Romvandring en suksess da astronauter oppgraderer batteriene på ISS

Oppgrader livsstilen dinDigitale trender hjelper leserne å følge med på den fartsfylte teknologiverdenen med alle de siste nyhetene, morsomme produktanmeldelser, innsiktsfulle redaksjoner og unike sniktitter.