När det kommer till elektricitet har Kalifornien det tuffare än de flesta stater. Det är hem för fler elkonsumerande invånare än någon annanstans i landet, och när efterfrågan på el ökar (ofta under sommarens värmeböljor), är staten ibland oförmögen att förse alla dessa invånare med ström. Av denna anledning kommer Kaliforniens energimyndigheter ibland att genomföra planerade strömavbrott som kallas rullande strömavbrott. Om du någonsin har fastnat i 100-graders värme utan luftkonditionering, vet du att det är mindre än idealiskt.
Innehåll
- Går med strömmen
- Verksamheten med stora batterier
Ett av sätten Kalifornien är planera att hantera detta problem är att sätta upp stora batterinät som statliga tjänstemän hoppas kommer att hålla saker igång när extremväder slår till. Dessa batterier kan laddas av statens växande nätverk av solpaneler och vindkraftverk, och de kan slå in när det finns en energibrist för att leverera ström.
Rekommenderade videor
Men batterierna som Golden State bygger är inte desamma som batterierna du hittar i din
smartphone, eller till och med i din elbil. Dessa enheter använder vanligtvis litiumjonbatterier, som är bra för elektronik och andra småskaliga enheter, men är inte precis idealiska när det gäller energilagring i nätskala. De är för dyra och är inte designade för att leverera kraft till hela städer.Relaterad
- Utnyttja mörkret: Kapplöpet för att lösa solenergins största problem
- Denna monstruösa vågboj på 826 ton förvandlar grov sjö till förnybar energi
- Smartphones batterikapacitet kan ökas med nanokedjematerial
Istället investerar staten i en rad flödesbatterier. Ett flödesbatteri är ett stort batteri i rutnät som lagrar energi i elektrolytvätskor, till skillnad från en solid elektrod som litiumjon. Dessa batterier kan stänga av ström under längre tid än litiumjonbatterier, och de kommer med många andra fördelar.
Går med strömmen
Joe Worthington, kommunikationsdirektör på flödesbatteriföretaget Invinity Energy Systems, säger det arbetar med delstaten Kalifornien för att visa varför flödesbatterier är rätt väg att gå för batteri rutnät. "Vi har fått finansiering för fyra projekt från California Energy Commission," säger Worthington.
Worthington säger att litiumjonbatterier maxar ut efter fyra timmar, och litiumjonsystem har vanligtvis inte ens den kapaciteten. Flödesbatterierna som Invinity producerar kan gå längre än så eftersom, säger Worthington, du kan bara lägga till mer av elektrolytvätskan till ett flödesbatteri för att få det att hålla laddningen längre. Företaget har för närvarande en 10-timmars flödesbatterisystem arbetar på en brandstation på en indiansk plats i Kalifornien.
Utöver varaktigheten är en av fördelarna med flödesbatterier att de i princip "inte försämras", säger Worthington, och de är nästan helt återvinningsbara. Litiumjonbatterier är kända svår att återvinna.
"Ett litiumjonbatteri räcker i sju år eller så. Ett flödesbatteri räcker i 20, säger Worthington. "Om du ska ha det på din webbplats i 20 år, måste du köpa det litiumbatteriet kanske två gånger till. Du kommer att ha samma flödesbatteri som du köpte dag ett år 20."
Den enda nackdelen med flödesbatterier är deras storlek. De är mycket större än litiumjonbatterier, vilket är anledningen till att Worthington säger att de är bäst för energinät, snarare än bilar eller andra saker som behöver flytta runt. Prismässigt är flödesbatterier ikapp litiumjonbatterier som blivit ganska billiga de senaste åren.
"Idag är vi förmodligen ungefär lika med litiumjon på en förskottskostnad", säger Worthington. "När du kommer till de massiva projekten... litiumjon har definitivt fördelen idag bara för att de har denna enorma globala leveranskedja och vi skalar fortfarande upp som ett företag."
Verksamheten med stora batterier
Michael Gravely, biträdande divisionschef för Energy Research and Development Division vid California Energy Commission, berättar Digital Trends att Kalifornien är mycket intresserad av flödesbatteriteknik och hoppas kunna visa marknaden att de är värdefulla investering.
"Utmaningen är att det inte finns många tekniker som är så långt framme som litiumjon just nu i den kommersiella processen," säger Gravely. "Det finns en förståelse för att vi behöver mer än fyra timmars lagring, och det beror på hur mycket, men ingen vet."
Gravely säger att flödesbatterier förmodligen är "nästa teknik" i det här utrymmet, och han tror att de snart kan vara billigare och samtidigt driva saker längre än litiumjonsystem. Han säger att de kommer att arbeta med att demonstrera användbarheten av denna teknik under de närmaste åren samtidigt som tekniken blir mer etablerad i allmännyttan.
Ett batteri som kan hålla en laddning längre, kan snart bli billigare, är återvinningsbart och har en längre livslängd än litiumjon är säkert attraktivt. Litiumjon kommer inte att ersättas när som helst snart när det gäller att driva hemelektronik och elektronik fordon, men det kan bli det mindre gynnade alternativet för lagring av energi i det inte alltför avlägset framtida. Det skulle hjälpa stater att hantera extremt väder och hjälpa till att se till att strömmen fortsätter att komma när solen inte skiner eller vinden inte blåser.
Redaktörens rekommendationer
- Bildigenkänning A.I. har en stor svaghet. Detta kan vara lösningen
- Litiumjon är bara början. Här är en titt på framtiden för batterier
- Jorden har ett problem med matsvinn. Kan gigantiska, soldrivna kylskåp hjälpa?
- En gigantisk ny solfarm i Texas kommer att utnyttja solens strålar för att... brygga öl?
- Rymdpromenaden blev en framgång när astronauter uppgraderar batterierna på ISS
Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.
