211service.com
Startups batteri kunne give billigere netopbevaring
En startup kaldet Prime Power har modtaget 11 millioner dollars i risikovillig kapital for at hjælpe det med at bygge den første fuldskala version af et nyt, lavpris flow-batteri. Virksomheden modtog tidligere 18 millioner dollars via flere offentlige tilskud. Dens batteri er designet til at hjælpe med at stabilisere elnettet, gøre elektricitet billigere og gøre det lettere for forsyningsselskaber at integrere intermitterende vedvarende energikilder som vind og sol.
Power play: Primus Power giver dette glimt af en del af sine nye flow-battericeller. Det tier om mange af detaljerne i systemet, mens det udvikler sit første fuldskala batteri.
Primus Power forsøger at overvinde et af de grundlæggende problemer, der har plaget flow-batterier. Teknologien kunne i det mindste i teorien være en af de billigste former for netlagring, da den kræver billige og rigelige materialer. Men i praksis har flow-batterier været meget dyre, blandt andet fordi de er store og skal specialbygges på stedet. Primus håber at komme uden om dette med et nyt design, der kan masseproduceres på fabrikker.
Behovet for sådanne batterier er vokset, efterhånden som forsyningsselskaberne forventer stigninger i efterspørgslen, der kan overbelaste elnettet. Også mange stater, især Californien, kræver brug af store mængder vedvarende energi, men fordi sådanne energiformer er intermitterende, er det vanskeligt for forsyningsselskaber at opretholde det match mellem udbud og efterspørgsel, der er nødvendigt for at forhindre strømafbrydelser.
Batterier kunne udjævne stigningerne i udbud og efterspørgsel ved hurtigt at oplade eller levere strøm til nettet, forhindre strømafbrydelser og reducere behovet for nye elledninger. Men de har været for dyre til udbredt brug. I næsten alle tilfælde er det billigere at bygge nye elledninger eller at bruge naturgaskraftværker til at kompensere for ændringer i strømproduktionen fra sol- og vindanlæg. Selvom Primus Powers teknologi stadig er for dyr til at løse alle energilagringsproblemerne på nettet, vil den have mange anvendelsesmuligheder.
Med strømningsbatterier opbevares en blanding af elektrolyt- og energilagringsmaterialer i massive tanke – nogle så store som 10 meter høje og 20 meter brede – og pumpes derefter ind i en enhed, hvor der genereres strøm. Fordi strømningsbatterier bruger billige materialer såsom vandbaserede elektrolytter og energilagringsmaterialer lavet af rigelige materialer såsom jern og zink, kan de oprindelige høje omkostninger falde, når nok af dem er bygget, siger Haresh Kamath, en senior projektleder for energi opbevaring hos Electric Power Research Institute, en nonprofit forskningsorganisation støttet af elindustrien. Men indtil videre har de høje omkostninger ved indledende demonstrationsprojekter kvælt investeringerne.
Primus Power udskifter store lagertanke med celler på størrelse med varmtvandsbeholdere. Denne tilgang ofrer nogle af de potentielle omkostningsbesparelser ved store lagertanke, men den opvejer mere end dette med de mulige besparelser ved masseproduktion på en fabrik, siger Primus CEO Tom Stepien.
Virksomheden bruger også nye zink-baserede energilagringsmaterialer og et bedre design for at øge batteriets udgangseffekt med omkring fire til fem gange. Disse ændringer vil give mulighed for mindre, billigere batterier, der bruger mindre materiale, og som nemt kan installeres på eksisterende forsyningsejendom, såsom på transformerstationer. Systemet, som opbevares i forsendelsescontainere, er bærbart. Dette kan være en velsignelse for forsyningsselskaber, der midlertidigt har brug for batterisystemer, mens de venter på, at nye elledninger skal installeres. Nogle andre virksomheder arbejder også på modulære systemer, men disse bruger stadig relativt store komponenter, der er i stand til at levere en megawatt hver eller mere. Primus Power tager denne tilgang videre - dens celler er mindre og leverer kun 20 kilowatt hver.
Primus Power slutter sig til omkring 20 andre virksomheder, der forsøger at lave billigere flow-batterier. Det sigter mod at nå omkostninger i nærheden af $500 pr. kilowatttimes lagerkapacitet. (Der vil gå mindst et år, før virksomheden kan angive solide omkostningstal, siger Stepien.) Dette ville ifølge Kamath være meget billigere end dem, der er blevet lavet indtil videre. Virksomheder oplyser ofte ikke deres omkostninger, men han vurderer, at mange er op mod 2.000 dollars per kilowatttime.
Ved 500 dollars pr. kilowatttime ville batterierne være billige nok til udbredt brug på nettet til applikationer som udsættelse af elledningskonstruktion, siger Kamath. Det ville også være væsentligt billigere end teknologiens vigtigste konkurrent nu - lithium-ion-batterier - som koster omkring 1.000 $ per kilowatt-time, siger han. Men det ville stadig være for dyrt at opfylde det amerikanske energiministeriums mål om energilagringssystemer, der koster mindre end $100 per kilowatttime.
Hvis strømningsbatterier kunne levere strøm for så lidt som $100 per kilowatttime, ville de være en billigere mulighed for forsyningsselskaber end installationen af et nyt fossilt brændstofbaseret kraftværk for at udligne de daglige variationer i vind- eller solenergi, siger Kamath . Primus Power vandt for nylig en bevilling fra DOE's Advanced Research Projects Agency for Energy til at udvikle et så billigt batteri, men det vil være et andet design end det, det i øjeblikket er ved at opskalere, og virksomheden siger ikke meget om det endnu.
Mange andre eksperimentelle lagringsteknologier er ved at blive udviklet for at nå disse lave omkostninger. En semi-solid flow-batteriteknologi, der udvikles af en startup kaldet 24M, bruger meget højere koncentrationer af energilagringsmaterialer i elektrolytterne, hvilket betyder, at de kan lagre 10 gange så meget energi som konventionelle flow-batterier. En startup kaldet Liquid Metal Battery kommercialiserer et batteri, der bruger elektroder og elektrolytter, der er lavet af smeltede metaller og salte.