211service.com
No dzelzs izgatavots akumulators varētu uzlabot saules un vēja enerģijas ekonomiku
Nelielā saules elektrostacijā netālu no Modesto, Kalifornijas Centrālajā ielejā, jaunuzņēmums sauca Enervault nesen atklātā akumulatoru tehnoloģija, kas varētu palielināt atjaunojamās enerģijas pakalpojumu izmantošanu. Tehnoloģija ir balstīta uz lētiem materiāliem, no kuriem pētnieki lielākoties bija atteikušies, jo no tiem izgatavotās baterijas neizturēja pietiekami ilgi, lai būtu praktiski. Taču uzņēmums saka, ka ir izdomājis, kā panākt, lai akumulatori kalpotu gadu desmitiem.
Baterijas komplektā : lielas tvertnes, kurās ir enerģijas uzglabāšanas materiāli, kas izgatavoti no dzelzs, hroma un ūdens, ir galvenais elements jaunam, potenciāli lētam akumulatoram.
Tehnoloģija tiek demonstrēta lielā akumulatorā, kas uzglabā vienu megavatstundu elektroenerģijas, kas ir pietiekami, lai stundu darbinātu 10 000 100 vatu spuldzes. Enervault saka, ka tā akumulatori varētu konkurēt ar lētāko mūsdienās pieejamo elektroenerģijas uzglabāšanas veidu — ūdens sūknēšanu kalnā, lai tas varētu griezt turbīnas, plūstot atpakaļ, un tas ir iespējams tikai noteiktās vietās. Uzņēmums ir testējis līdzīgu, lai gan daudz mazāku tehnoloģijas versiju aptuveni divus gadus ar labiem rezultātiem. Tas ir piesaistījis finansējumu 30 miljonu ASV dolāru apmērā, tostarp 5 miljonu ASV dolāru dotāciju no ASV Enerģētikas departamenta.
Baterijas ir īpaši piemērotas liela enerģijas daudzuma, piemēram, vēja parka vai saules enerģijas stacijas stundu izvadīšanai, uzglabāšanai. Tādējādi tie varētu palīdzēt atrisināt lielu problēmu ar atjaunojamiem energoresursiem: dažreiz tie ražo elektroenerģiju, kad nav nepieciešams daudz, piemēram, agrās rīta stundās vai vēsās, saulainās nedēļas nogales dienās.
Tehnoloģija ir plūsmas akumulatora veids, ko tā sauc, jo enerģijas uzglabāšanas materiāli ir šķidrā veidā. Tie tiek uzglabāti lielās tvertnēs, līdz tie ir nepieciešami; pēc tam tie tiek sūknēti caur salīdzinoši nelielu ierīci, ko sauc par skursteni, kur tie mijiedarbojas, veidojot elektrību. Lielāku tvertņu celtniecība ir salīdzinoši lēta, tāpēc, jo vairāk enerģijas jāuzglabā, jo labāka kļūst ekonomika. Tas nozīmē, ka akumulatori ir vislabāk piemēroti stundu vai dienu elektroenerģijas uzglabāšanai, nevis ātrai pārrāvumam.
Enervault īpašajā tehnoloģijas versijā tiek izmantots ūdens, hroms un dzelzs — lēti, droši materiāli, kas tika izmēģināti baterijās 1970. gados. Taču nevēlamas ķīmiskās reakcijas, piemēram, ūdeņraža izdalīšanās, izraisīja to degradāciju, samazinot enerģijas daudzumu, ko tās varēja uzglabāt.
Pierādot, ka nevēlamās reakcijas ir atgriezeniskas, mēs esam atrisinājuši problēmas ar dzelzs un hroma ķīmiju, saka Enervault izpilddirektors Džims Pape. Uzņēmums saka, ka enerģijas uzglabāšanas materiāli var kalpot vairāk nekā 20 gadus.
Viens būtisks tehnoloģijas trūkums ir tas, ka tās efektivitāte ir mazāka par 70 procentiem — tiek zaudēti 30 procenti no akumulatora uzlādei izmantotās elektroenerģijas (daudzas baterijas ir efektīvākas par 90 %). Uzņēmums saka, ka ekonomika joprojām darbojas, taču tik izšķērdīgs akumulators varētu nebūt ideāls liela mēroga atjaunojamās enerģijas izmantošanai. Lai kompensētu atkritumus, būtu jāuzstāda vairāk saules paneļu.
Enervault saka, ka tad, ja baterijas tiek ražotas komerciāli pat lielākos izmēros nekā pašreizējais demonstrācijas modelis, tās maksās tikai par piekto daļu mazāk nekā vanādija redoksplūsmas akumulatori, kas ir demonstrēti lielos mērogos un, iespējams, ir vistuvākais plūsmas akumulatoru veids. tirgus tieši tagad. Pētnieki no Hārvardas nesen izgatavoja plūsmas akumulatoru, kas varētu izrādīties lētāks nekā Enervault, taču prototips ir mazs un var ilgt daudzus gadus, lai pārvērstos par tirgojamu versiju (skatiet sadaļu Jauns akumulatora materiāls varētu palīdzēt vēja un saules enerģijai palielināties). MIT spinoff, Sun Catalytix , arī izstrādā progresīvu plūsmas akumulatoru, taču arī tā prototips ir mazs (skatiet Startup Shows Off Its Cheaper Grid Battery ). Tiek izstrādāti citi lētu, ilgstošas darbības bateriju veidi, izmantojot tādus materiālus kā kausēti metāli (skatiet Ambri finansējuma pieplūdumu ierosina jaunu dienu tīkla akumulatoriem ).
To akumulatoru tirgus, kas paredzēti elektrības stundu uzglabāšanai, joprojām ir neskaidrs. Uzlabotu laikapstākļu prognožu, reaģējošu fosilā kurināmā spēkstaciju, labāku pārvades tīklu un vēja un saules enerģijas viedo vadības ierīču kombinācija var aizkavēt vajadzību pēc tām (skatiet sadaļu Viedā vēja un saules enerģija ). Kalifornija pieprasa saviem komunālajiem uzņēmumiem investēt enerģijas uzglabāšanā, taču nav norādījusi, kāda veida akumulatori būs visvērtīgākie tuvākajā laikā — lēnas uzlādes akumulatori, piemēram, Enervault akumulatori vai tie, kas nodrošina ātrāku jaudas pārrāvumu. kompensēt īslaicīgas enerģijas piegādes svārstības. Tesla Motors, viens uzņēmums, kas izstrādā pēdējo veidu, cer padarīt tos par pieņemamu cenu, ražojot tos milzīgā rūpnīcā (skatiet Tesla plāno nākamajā mēnesī sākt būvēt savu Gigafactory).