Baterie przepływowe: rozwiązanie problemu awarii zasilania w Kalifornii

Jeśli chodzi o energię elektryczną, w Kalifornii jest trudniej niż w większości stanów. Jest domem dla mieszkańców zużywających więcej energii elektrycznej niż gdziekolwiek indziej w kraju, a gdy zapotrzebowanie na energię elektryczną gwałtownie rośnie (często w okresie letnie fale upałów), państwo czasami nie jest w stanie zapewnić prądu wszystkim mieszkańcom. Z tego powodu władze Kalifornii ds. energetyki będą czasami wdrażać planowane przerwy w dostawie prądu, zwane ciągłymi przerwami w dostawie prądu. Jeśli kiedykolwiek zostałeś złapany w stustopniowy upał bez klimatyzacji, wiesz, że to nie jest idealne.

Jednym ze sposobów jest Kalifornia planowanie Aby uporać się z tym problemem, należy zbudować duże sieci akumulatorów, które, jak mają nadzieję urzędnicy stanowi, zapewnią działanie w przypadku wystąpienia ekstremalnych warunków pogodowych. Baterie te mogą być ładowane przez rosnącą w stanie sieć paneli słonecznych i turbin wiatrowych, a także mogą zostać uruchomione, gdy zabraknie energii do zasilania.

Ale baterie, które buduje Golden State, nie są takie same, jak baterie, które znajdziesz w swoim smartfonlub nawet w samochodzie elektrycznym. Urządzenia te zazwyczaj wykorzystują baterie litowo-jonowe, które doskonale nadają się do elektroniki i innych urządzeń o małej skali, ale nie są idealne, jeśli chodzi o magazynowanie energii na skalę sieciową. Są zbyt drogie i nie są przeznaczone do dostarczania energii do całych miast.

Zamiast tego państwo inwestuje w szereg akumulatorów przepływowych. Bateria przepływowa to duża bateria o skali siatki, która przechowuje energię w płynnych elektrolitach, w przeciwieństwie do stałej elektrody, takiej jak litowo-jonowa. Baterie te mogą działać dłużej niż baterie litowo-jonowe i mają wiele innych zalet.

Płynę z prądem

– mówi Joe Worthington, dyrektor ds. komunikacji w firmie Invinity Energy Systems, zajmującej się akumulatorami przepływowymi współpracuje ze stanem Kalifornia, aby pokazać, dlaczego akumulatory przepływowe są najlepszym rozwiązaniem siatki. „Otrzymaliśmy fundusze na cztery projekty od Kalifornijskiej Komisji ds. Energii” – mówi Worthington.

Worthington twierdzi, że akumulatory litowo-jonowe wyczerpują się maksymalnie po czterech godzinach, a systemy litowo-jonowe zazwyczaj nie mają nawet takiej pojemności. Akumulatory przepływowe produkowane przez Invinity mogą wykraczać poza te wymagania, ponieważ, jak twierdzi Worthington, wystarczy dodać więcej elektrolitu do akumulatora przepływowego, aby dłużej utrzymywał ładunek. Obecnie firma posiada System baterii przepływowych o żywotności 10 godzin pracujący w remizie strażackiej na terenie rdzennych Amerykanów w Kalifornii.

Poza trwałością, jedną z zalet akumulatorów przepływowych jest to, że zasadniczo „nie ulegają degradacji” – mówi Worthington i prawie w całości nadają się do recyklingu. Baterie litowo-jonowe są znane trudny do recyklingu.

„Bateria litowo-jonowa wytrzymuje mniej więcej siedem lat. Bateria przepływowa wytrzymuje 20 lat” – mówi Worthington. „Jeśli chcesz mieć go w swojej witrynie przez 20 lat, będziesz musiał kupić tę baterię litową może dwa razy więcej. Będziesz miał tę samą baterię przepływową, którą kupiłeś pierwszego dnia roku 20.

Jedyną wadą akumulatorów przepływowych jest ich rozmiar. Są znacznie większe niż akumulatory litowo-jonowe, dlatego Worthington twierdzi, że najlepiej nadają się do sieci energetycznych, a nie do samochodów i innych obiektów, które muszą się przemieszczać. Baterie przepływowe doganiają cenowo akumulatory litowo-jonowe, które w ostatnich latach stały się dość tanie.

„Dzisiaj cena jest prawdopodobnie porównywalna z akumulatorem litowo-jonowym” – mówi Worthington. „Kiedy mowa o ogromnych projektach, litowo-jonowy zdecydowanie ma dziś przewagę tylko dlatego, że ma ogromny globalny łańcuch dostaw, a my wciąż rozwijamy się jako firma”.

Biznes dużych baterii

Mówi Michael Gravely, zastępca szefa wydziału Badań i Rozwoju Energii w Kalifornijskiej Komisji Energetycznej Digital Trends wynika, że ​​Kalifornia jest bardzo zainteresowana technologią akumulatorów przepływowych i ma nadzieję pokazać rynkowi, że jest ona warta zachodu inwestycja.

„Wyzwanie polega na tym, że niewiele technologii jest obecnie w procesie komercyjnym tak zaawansowanym jak litowo-jonowa” – mówi Gravely. „Rozumie się, że potrzebujemy więcej niż czterech godzin przechowywania, a to zależy od tego, ile, ale nikt nie wie”.

Gravely twierdzi, że akumulatory przepływowe to prawdopodobnie „następna technologia” w tej dziedzinie i wierzy, że wkrótce mogą być tańsze, a jednocześnie zapewniać dłuższe zasilanie niż systemy litowo-jonowe. Mówi, że przez kilka następnych lat będą pracować nad wykazaniem przydatności tej technologii, do czasu, aż technologia ta ugruntuje się w branży użyteczności publicznej.

Akumulator, który wytrzymuje dłużej, może wkrótce być tańszy, nadaje się do recyklingu i ma dłuższą żywotność niż akumulator litowo-jonowy, jest z pewnością atrakcyjny. Litowo-jonowy nie zostanie w najbliższym czasie zastąpiony, jeśli chodzi o zasilanie elektroniki użytkowej i elektroniki pojazdów, ale może stać się mniej preferowaną opcją magazynowania energii użytkowej w niezbyt odległych obszarach przyszły. Pomogłoby to stanom radzić sobie z ekstremalnymi warunkami pogodowymi i zapewnić, że energia będzie dostarczana, gdy słońce nie świeci lub nie wieje wiatr.

Zalecenia redaktorów

• Rozpoznawanie obrazu AI ma dużą słabość. To może być rozwiązanie
• Litowo-jonowy to dopiero początek. Oto rzut oka na przyszłość baterii
• Ziemia ma problem z marnowaniem żywności. Czy gigantyczne lodówki zasilane energią słoneczną mogą pomóc?
• Nowa, gigantyczna farma fotowoltaiczna w Teksasie wykorzysta promienie słoneczne do… warzenia piwa?
• Spacer kosmiczny zakończył się sukcesem, podczas którego astronauci modernizują baterie na ISS

Ulepsz swój styl życiaDigital Trends pomaga czytelnikom śledzić szybko rozwijający się świat technologii dzięki najnowszym wiadomościom, zabawnym recenzjom produktów, wnikliwym artykułom redakcyjnym i jedynym w swoim rodzaju zajawkom.