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2000년대 초, 저가 천연가스가 미국 발전 사업에서 석탄을 쫓아내기 시작했습니다. 이제 저비용 재생 에너지는 새로운 에너지 저장 시스템의 도움으로 가스 발전소를 제쳐두기 시작했습니다. 이러한 저장 비용을 낮추는 것은 에너지 전환을 가속화하는 데 도움이 될 것이며, 네덜란드 플로우 배터리 스타트업 Aquabattery는 평범하고 오래된 식용 소금이 그 역할을 할 것으로 기대합니다.

장기간 에너지 저장을 위한 새로운 플로우 배터리

그런 생각을 하고 있다면 새로운 나트륨 이온 배터리 기술 그것은 꽤 좋은 추측입니다. 연구자들이 눈독을 들이고 있다. 리튬을 대체할 나트륨 리튬 이온 전기 자동차 배터리에는 있지만 Aquabattery의 소매에 있는 에너지 저장 시스템은 아닙니다.

Aquabattery는 얇은 막으로만 분리된 두 가지 특수 액체가 함께 움직일 때 발생하는 화학 반응을 활용하는 흐름 배터리 기술을 전문으로 합니다.

흐름 배터리에 대해 이야기 전기차 을 발견했다 CleanTechnica 레이더가 있지만 플로우 배터리 관심의 주요 초점은 새로운 가스 "피커" 플랜트를 완전히 제거하지는 않더라도 건설 필요성을 줄일 수 있는 고정식 장기 에너지 저장 시스템입니다.

흐름 배터리는 고정식 에너지 ​​저장을 위한 기존 리튬 이온 배터리 어레이에 비해 몇 가지 장점을 자랑합니다. 우선, 무독성, 불연성, 지구에 풍부한 재료를 배치하여 공급망 측의 비용을 절감할 수 있습니다.

흐름 배터리는 또한 저장 탱크의 크기를 전략적으로 조정하여 규모를 확대하거나 축소하는 것이 상대적으로 쉽습니다.

Aquabattery가 자사의 시그니처 기술을 설명합니다. "가역적 물 해리에 기반한 산-염기 흐름 배터리"로.

“배터리는 별도의 탱크에 보관되는 산, 염기, 해수 용액에 화학 에너지 형태로 전기를 저장합니다.”라고 회사는 설명합니다. “펌프는 멤브레인으로 분리된 전극이 있는 전력 스택을 통해 이러한 유체를 순환시킵니다. 멤브레인은 전해질 사이의 이온 교환을 통해 전기를 생성할 수 있습니다.”

확장성에 관해서 Aquabattery는 다음을 다룹니다.

“전력 출력은 전극의 표면적에 따라 달라지며, 보관 기간은 전해질의 양에 따라 달라집니다. 이를 통해 플로우 배터리를 쉽게 맞춤화할 수 있고 장기간 적용 및 유틸리티 규모 배포에 적합합니다.”

완벽한 흐름 배터리 검색

노르웨이의 선도적인 에너지 회사인 Statkraft는 유럽 에너지 시장의 요구에 맞는 장기 에너지 저장 솔루션을 찾기 위해 노력해 왔습니다. 일반적인 리튬 이온 어레이는 4~6시간 동안 지속됩니다. 플로우 배터리 및 기타 새로운 장기 지속 기술은 며칠, 몇 주를 포함해 8시간 이상을 제공합니다.

Statkraft는 수력 발전 사업에 대한 지분을 통해 이미 길고 깊은 장기 에너지 저장 공간을 보유하고 있습니다. 그러나 수력 발전은 지리 및 물 가용성에 따라 제한됩니다. 흐름 배터리는 새로운 수력 발전 시스템에 필요한 결과적인 인프라 및 지구 공학을 피할 뿐만 아니라 훨씬 더 광범위한 저장 기회를 Statkraft에 제공합니다.

왜 더 큰 리튬 이온 배터리 배열을 구축하지 않는지 궁금하다면 좋은 질문입니다. Statkraft는 리튬 이온 기술이 일부 상황에서는 유용하지만 다른 상황에서는 유용하지 않다고 평가했습니다.

Statkraft 독일 지사의 상업용 자산 관리 책임자인 Matthias Holzenkamp는 "리튬 이온 배터리는 무엇보다도 몇 초에서 한 시간까지 그리드에서 단기 균형을 유지하는 데 적합한 솔루션입니다."라고 설명합니다.

“배터리는 단시간에 많은 양의 전력을 공급할 수 있으므로 전력 공급의 단기적인 변동을 처리하는 데 매우 효과적입니다.”라고 그는 덧붙였습니다. "배터리는 하루 동안의 균형을 유지하는 데에도 적합할 수 있지만 종종 다른 저렴한 기술과 경쟁합니다."

Holzencamp는 풍력 또는 태양 에너지의 가용성이 상당히 일정한 지역에서 기존 배터리를 계속 사용할 것으로 예상합니다. 그러나 기후 패턴이 더욱 가변적인 유럽에서는 장기간 에너지 저장에 대한 필요성이 분명합니다.

“유럽 시장은 주로 며칠, 몇 주에 걸쳐 장기적인 유연성이 필요합니다.”라고 그는 강조합니다. “예를 들어 태양이 없는 일주일을 보상하기 위해 전력을 저장한다면 넌 큰 배터리가 필요해, 배터리를 거의 사용하지 않기 때문에 수익성이 없을 것입니다.”라고 그는 말합니다. "배터리는 가격이 매우 비싸기 때문에 갚으려면 많은 작동 시간이 필요합니다."

Statkraft와 Aquabattery의 만남

최근 몇 년 동안 다음을 포함하여 새롭고 다양한 흐름 배터리가 실험실에서 등장했습니다. 아연-브롬 공식 1970년대 엑슨(Exxon)이 처음으로 탐사했습니다.

Statkraft는 Aquabattery에서 원하는 것을 찾은 것으로 보입니다. 지난주 두 회사는 네덜란드 도시 델프트(Delft)의 한 장소에서 Aquabattery의 식염류 배터리 파일럿 테스트를 목표로 하는 새로운 파트너십을 발표했습니다.

모든 것이 계획대로 진행된다면 에너지 전환의 효과는 상당할 것입니다.

“장기 에너지 저장은 에너지를 피크 시간에서 낮은 발전 시간으로 전환하고 비용이 많이 드는 그리드 인프라 투자를 연기하는 데 사용될 수 있습니다. 또한 오늘날 많은 국가에서 문제가 되고 있는 전력망 혼잡을 완화할 수도 있습니다. 풍력 및 태양열 발전소 그리드에 연결하지 않아도 됩니다.”라고 Statkraft는 설명합니다.

우리는 곧 알게 될 것입니다. 파일럿 테스트는 6~12개월 동안 지속될 것으로 예상되며 시스템의 확장성과 상용 애플리케이션 적합성을 평가하는 데 충분한 정보를 제공할 것으로 예상됩니다.

Statkraft는 Aquabattery의 플로우 배터리가 처음에는 최소 XNUMX시간, 최대 "며칠 또는 몇 주"까지 장기간 에너지 저장을 제공할 것으로 예상합니다.

미국, 플로우 배터리 열병에 걸리다

플로우 배터리는 미국 시장에도 적합할 것이며, 미 육군은 이미 플로우 배터리에 대한 사랑을 공유할 계획을 세우고 있습니다. 올해 초 육군이 시작됐다. 플로우 배터리 테스트 콜로라도주 포트 카슨에서 록히드 마틴이 개발한 것입니다. 그들이 보는 것이 마음에 든다면 미국뿐만 아니라 전 세계 국방부 시설에 플로우 배터리를 설치할 수 있습니다.

미국 에너지부도 이 사건에 참여하고 있다. 예를 들어, 해당 기관의 아르곤 국립 연구소(Argonne National Laboratory)는 마이크로그리드에서 플로우 배터리의 동작을 평가해 왔습니다. EV 충전소에 널리 채택.

지난 XNUMX월 에너지부는 새로운 보고서에서 플로우 배터리 기술에 대한 강력한 지지를 발표했습니다. 스토리지 2030의 결과 보고서. “더 저렴하고 더 안정적인 에너지 저장을 약속하며, 흐름 배터리는 변화할 준비가 되어 있습니다 우리가 가정과 기업에 전력을 공급하고 지속 가능한 에너지의 새로운 시대를 여는 방식입니다.”라고 기관은 열광했습니다.

그것은 아직 밝혀지지 않았습니다. 그러나 에너지부는 또한 미국 및 기타 지역에서 몇 가지 중요한 새로운 상업용 플로우 배터리 배포를 나열하여 업계가 전성기를 맞이할 준비가 되었음을 나타냅니다.

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이미지: 노르웨이의 선도적인 에너지 회사인 Statkraft는 네덜란드 스타트업 Aquabattery와 제휴하여 플로우 배터리의 성능을 평가했습니다. 식탁용 소금을 기준으로 (아쿠아배터리 제공)

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• 출처: https://cleantechnica.com/2023/12/10/flow-battery-table-salt-long-duration-energy-storage/