ESS: n rautavirtaustekniikkaa käytetään laajasti Yhdysvalloissa
Maailman sähköverkot kilisevät haihtuvien fossiilisten polttoaineiden hintojen paineen alla ja pakottaa vieroittamaan maailma saastuttavista energialähteistä. Ratkaisu voi olla käsillä innovatiivisen akun ansiosta, joka on halvempi vaihtoehto litiumionitekniikalle.
SB Energy Corp., yhdysvaltalainen uusiutuvan energian yritys, joka on japanilaisen SoftBank Group Corp: n käsivarsi, ostaa ennätyksellisen ESS Inc: n valmistamia akkuja. auttaa ratkaisemaan joitakin luotettavuusongelmia, jotka ovat aiheuttaneet sähkökatkoja Kaliforniassa ja ennätyksellisen korkeita energian hintoja Euroopassa.
Yksiköitä, jotka luottavat niin sanottuun "rautavirtauskemiaan", käytetään hyötysuhde-aurinkoprojekteissa kaikkialla Yhdysvalloissa, jolloin voimalaitokset voivat toimittaa sähköä tuntikausia auringonlaskun jälkeen. SB Energy ostaa seuraavien viiden vuoden aikana tarpeeksi akkuja 50,000 XNUMX amerikkalaisen kodin päivittäiseen käyttöön.
"Pitkäkestoinen energian varastointi, kuten tämä rauta-virta-akku, on avain lisäämään uusiutuvia energialähteitä verkkoon", sanoi akkuasiantuntija ja konetekniikan dosentti Venkat Viswanathan. Carnegie Mellon University.
ESS: n perustivat vuonna 2011 nykyinen presidentti Craig Evans ja teknologiajohtaja Julia Song. He tunnustivat, että vaikka litium-ioniakkuilla on keskeinen rooli liikenteen sähköistämisessä, pidemmän keston verkkomittakaavan energian varastointi vaatii toisen akun. Tämä johtuu siitä, että vaikka litiumioniakkujen hinta on laskenut 90% viimeisen vuosikymmenen aikana, niiden ainesosat, jotka sisältävät joskus kalliita metalleja, kuten koboltti ja nikkeli, rajoittavat hinnan laskua.
ESS: n mukaan kahden gigawattitunnin akkujen arvo on vähintään 2 miljoonaa dollaria. SB Energyn toimitusjohtaja Rich Hossfeld sanoi, että yksiköiden nero on niiden yksinkertaisuudessa.
"Akku on rautasuolaa ja vettä", sanoi Hossfeld. "Toisin kuin litiumioniakut, rautavirtaparistot ovat todella halpoja valmistaa."
Jokaisessa akussa on neljä komponenttia: kaksi elektrodia, joiden välissä varautuneet hiukkaset sekoittuvat akkua ladattaessa ja tyhjennettäessä, elektrolyytti, joka sallii hiukkasten sujuvan tasaisesti, ja erotin, joka estää kahden elektrodin muodostamisen oikosulun.
Virta -akut eivät kuitenkaan näytä älypuhelimien tai sähköautojen akulta. Tämä johtuu siitä, että elektrolyyttiä on siirrettävä fyysisesti pumppujen avulla, kun akku latautuu tai purkautuu. Tämä tekee näistä paristoista suuria, ja ESS: n päätuote myydään kuljetuskontissa.
Mitä ne vievät avaruudessa, ne voivat korvata kustannukset. Litiumioniakut verkkomittakaavan varastointiin voivat maksaa jopa 350 dollaria kilowattitunnilta. Mutta ESS sanoo, että sen akku voi maksaa 200 dollaria kilowattitunnilta tai vähemmän vuoteen 2025 mennessä.
Tärkeintä on, että varastointikapasiteetin lisääminen kattamaan pidemmät keskeytykset aurinko- tai tuulivoimalaitoksessa ei välttämättä edellytä kokonaan uuden akun ostamista. Virtausakut vaativat vain ylimääräistä elektrolyyttiä, joka ESS: n tapauksessa voi maksaa jopa 20 dollaria kilowattitunnilta.
"Tämä on iso ja iso juttu", sanoi Eric Toone, ESS: ään sijoittaneen Breakthrough Energy Venturesin tieteellinen johtaja. "Olemme puhuneet virtausakkuista aina ja ikuisesti, ja nyt se todella tapahtuu."
Yhdysvaltain kansallinen ilmailu- ja avaruushallinto rakensi virtausakun jo 1980. Koska nämä akut käyttivät vettä, ne esittivät paljon turvallisemman vaihtoehdon avaruussovelluksille kuin tuolloin kehitetyt litiumioniakut, jotka olivat surullisesti syttyviä. Hossfeld sanoo, että hän on voinut saada luvat ESS-paristoille, jopa metsäpaloalttiissa Kaliforniassa, joita ei olisi annettu litiumioniversioille.
Silti raudan virtausparistojen kanssa oli ongelma. Latauksen aikana akku voi tuottaa pienen määrän vetyä, mikä on oire reaktioista, jotka jätetään valvomatta ja lyhentävät akun käyttöikää. ESS: n tärkein innovaatio, Song sanoi, oli tapa pitää kaikki tuotettu vety järjestelmän sisällä ja pidentää siten valtavasti sen käyttöikää.
"Heti kun suljet vedyn silmukan, muutat yhtäkkiä laboratorion prototyypin kaupallisesti kannattavaksi akkuvaihtoehdoksi", Viswanathan sanoi. ESS: n rauta-virta-akku kestää yli 20 vuoden päivittäisen käytön menettämättä paljon suorituskykyä, Hossfeld sanoi.
Yrityksen tehtaalla lähellä Portlandia keltaiset robotit peittävät muovilevyt kemikaaleilla ja liimaavat ne yhteen muodostaen akun ytimet. Lähetyskonttien sisällä säiliöt täynnä elektrolyyttiä syötetään jokaiseen elektrodiin pumppujen kautta - jolloin akku voi tehdä tehtävänsä absorboida uusiutuvaa energiaa auringon paistaessa ja vapauttaa sen pimeän tullessa.
Se on lupaava ensimmäinen askel. ESS: n akku on halpa ratkaisu, joka voi tällä hetkellä tarjota noin 12 tuntia tallennustilaa, mutta apuohjelmat tarvitsevat lopulta akkuja, jotka voivat kestää paljon kauemmin, kun verkkoon lisätään uusiutuvia energialähteitä. Esimerkiksi aiemmin tässä kuussa varastoinnin puute vaikutti ennätykselliseen sähkön hinnan nousuun Yhdistyneessä kuningaskunnassa, kun tuulen nopeus pysyi alhaisena viikkoja. Startup -yritykset, kuten Form Energy Inc., käyttävät myös rautaa, joka on runsas ja halpa materiaali, rakentaakseen uusia akkuja, jotka voisivat hinnoitella ESS: n.
Tähän mennessä ESS on ottanut kaupallisesti käyttöön 8 megawattituntia rautavirtaparistoja. Viime viikolla, kuuden kuukauden arvioinnin jälkeen, espanjalainen sähköyhtiö Enel Green Power SpA allekirjoitti yhden sopimuksen ESS: stä vastaavan summan rakentamiseksi. SB Energyn Hossfeld, joka myös kuuluu ESS: n hallitukseen, sanoi, että yhtiö todennäköisesti ostaa vielä enemmän akkua ESS: ltä seuraavien viiden vuoden aikana.
Vaikka ESS: n tilauskirjat täyttyvät, edessä on haastava tie. Uusien akkujen tuominen markkinoille on tunnetusti vaikeaa ja ala on täynnä epäonnistuneita käynnistyksiä. Ratkaisevaa on, että litiumioniteknologia sai alkunsa ja asiakkaat tuntevat paremmin sen edut ja haitat. ESS: n on osoitettava, että sen akut täyttävät voimalaitosten käyttäjien tiukat vaatimukset.
Uuden tilauksen pitäisi auttaa ESS: ää, koska se näyttää tulevan julkiseksi muutamassa viikossa erikoishankintayhtiön kautta, jonka arvo on 1.07 miljardia dollaria. Listaus tuo yritykselle 465 miljoonaa dollaria, jota se aikoo käyttää toimintansa laajentamiseen.
Tom Metcalfin julkaisut
PlatoAi. Web3 kuvasi uudelleen. Data Intelligence Amplified.
Napsauta tätä päästäksesi.
