ESS의 Iron-flow 기술이 미국에서 대규모로 배치되고 있습니다.
전 세계의 전력망은 불안정한 화석 연료 가격과 오염된 에너지원에서 벗어나야 하는 시급한 압력으로 인해 삐걱거리고 있습니다. 리튬 이온 기술에 대한 더 저렴한 대안인 혁신적인 배터리 덕분에 솔루션이 가까이에 있을 수 있습니다.
일본 SoftBank Group Corp.의 자회사인 미국 재생 에너지 회사인 SB Energy Corp.는 ESS Inc.에서 제조한 배터리를 기록적으로 구매하고 있습니다. Oregon 회사는 재생 에너지를 더 오래 저장할 수 있는 신기술을 보유하고 있으며 캘리포니아의 정전과 유럽의 기록적인 높은 에너지 가격을 초래한 신뢰성 문제를 극복하는 데 도움이 됩니다.
"철류 화학(iron-flow chemistry)"이라고 불리는 것에 의존하는 이 장치는 미국 전역에 산재해 있는 유틸리티 규모의 태양열 프로젝트에 사용되어 해가 진 후 몇 시간 동안 발전소에서 전기를 공급할 수 있습니다. SB Energy는 향후 50,000년 동안 미국 가정 XNUMX가구에 하루 동안 전력을 공급할 수 있는 충분한 배터리를 구매할 것입니다.
"이 철 흐름 배터리와 같은 장기 에너지 저장은 그리드에 더 많은 재생 가능 에너지를 추가하는 데 중요합니다."라고 배터리 전문가이자 기계 공학 부교수인 Venkat Viswanathan은 말했습니다. 카네기 멜론 대학.
ESS는 현재 사장인 Craig Evans와 CTO인 Julia Song이 2011년에 설립했습니다. 그들은 리튬 이온 배터리가 운송의 전기화에서 핵심적인 역할을 할 것이지만 더 긴 기간의 그리드 규모 에너지 저장에는 다른 배터리가 필요하다는 것을 인식했습니다. 리튬 이온 배터리의 가격은 지난 90년 동안 XNUMX% 하락했지만 때때로 코발트 및 니켈과 같은 값비싼 금속을 포함하는 성분이 가격 하락을 제한하기 때문입니다.
ESS에 따르면 2기가와트시 배터리의 거래 금액은 최소 300억 달러다. SB Energy의 CEO인 Rich Hossfeld는 장치의 천재성이 단순함에 있다고 말했습니다.
"배터리는 철염과 물로 만들어졌습니다."라고 Hossfeld는 말했습니다. "리튬 이온 배터리와 달리 철 흐름 배터리는 제조 비용이 정말 저렴합니다."
모든 배터리에는 XNUMX가지 구성 요소가 있습니다. 배터리가 충방전될 때 하전 입자가 섞이는 두 개의 전극, 입자가 원활하게 흐르도록 하는 전해질, 두 전극이 합선되는 것을 방지하는 분리막이 있습니다.
그러나 플로우 배터리는 스마트폰이나 전기 자동차 내부의 배터리처럼 보이지 않습니다. 이는 배터리가 충전 또는 방전될 때 펌프를 사용하여 전해질을 물리적으로 이동해야 하기 때문입니다. ESS의 주력 제품이 컨테이너에 담겨 판매되기 때문에 배터리가 대형화된다.
그들이 공간에서 차지하는 것은 비용을 보충할 수 있습니다. 그리드 규모 저장을 위한 리튬 이온 배터리의 비용은 킬로와트시당 350달러에 달할 수 있습니다. 그러나 ESS는 배터리 비용이 200년까지 kWh당 2025달러 이하가 될 수 있다고 말합니다.
결정적으로, 태양열 또는 풍력 발전소에서 더 긴 중단을 커버하기 위해 저장 용량을 추가하는 데 완전히 새로운 배터리를 구입할 필요가 없을 수도 있습니다. 플로우 배터리는 추가 전해질만 필요하며 ESS의 경우 킬로와트시당 비용이 20달러에 불과합니다.
ESS에 투자한 브레이크스루 에너지 벤처스(Breakthrough Energy Ventures)의 과학 책임자인 에릭 툰(Eric Toone)은 "이것은 아주 큰 일"이라고 말했다. "우리는 플로우 배터리에 대해 영원히 이야기해 왔으며 이제 실제로 일어나고 있습니다."
미국 항공 우주국은 플로우 배터리를 구축했습니다. 조만간 1980처럼. 이 배터리는 물을 사용했기 때문에 화재로 악명 높았던 당시 개발된 리튬 이온 배터리보다 우주 응용 분야에 훨씬 더 안전한 옵션을 제시했습니다. Hossfeld는 산불이 발생하기 쉬운 캘리포니아에서도 리튬 이온 버전에는 제공되지 않았을 ESS 배터리에 대한 허가를 얻을 수 있었다고 말합니다.
그러나 철 흐름 배터리에는 문제가 있었습니다. 충전하는 동안 배터리는 소량의 수소를 생성할 수 있으며, 이는 확인하지 않고 방치하면 배터리 수명이 단축되는 반응의 증상입니다. 송은 ESS의 주요 혁신은 생산된 수소를 시스템 내에서 유지하여 수명을 크게 연장하는 방법이라고 말했습니다.
Viswanathan은 "수소에 대한 루프를 닫는 즉시 실험실 프로토타입을 상업적으로 실행 가능한 배터리 옵션으로 전환합니다."라고 말했습니다. ESS의 철류 배터리는 성능 저하 없이 매일 20년 이상 사용할 수 있다고 Hossfeld는 말했습니다.
포틀랜드 근처의 회사 공장에서 노란색 로봇은 플라스틱 시트를 화학 물질로 덮고 함께 접착하여 배터리 코어를 형성합니다. 선적 컨테이너 내부의 전해질로 가득 찬 통은 펌프를 통해 각 전극으로 공급되어 배터리가 태양이 비치면 재생 가능한 전력을 흡수하고 어두워지면 방출하는 역할을 합니다.
희망찬 첫걸음입니다. ESS의 배터리는 현재 약 12시간의 저장을 제공할 수 있는 저렴한 솔루션이지만 전력망에 더 많은 재생 에너지가 추가됨에 따라 유틸리티는 결국 훨씬 더 오래 지속될 수 있는 배터리가 필요하게 될 것입니다. 예를 들어, 이번 달 초에는 풍속이 몇 주 동안 낮게 유지되었을 때 스토리지 부족으로 인해 영국 전역의 전력 가격이 기록적으로 급등했습니다. Form Energy Inc.와 같은 신생 기업도 가격면에서 ESS를 능가할 수 있는 새로운 형태의 배터리를 구축하기 위해 풍부하고 저렴한 재료인 철을 사용하고 있습니다.
지금까지 ESS는 8메가와트시(Megawatt-hours)의 철 흐름 배터리를 상업적으로 배치했습니다. 지난 주, XNUMX개월 간의 평가 후 스페인 전력회사인 Enel Green Power SpA는 ESS에 대해 동일한 금액을 구축하는 단일 계약에 서명했습니다. ESS의 이사이기도 한 SB Energy의 Hossfeld는 회사가 향후 XNUMX년 동안 ESS에서 더 많은 배터리 용량을 구매할 것이라고 말했습니다.
주문량이 꽉 차도 ESS의 앞날은 험난하다. 새 배터리를 시장에 출시하는 것은 악명 높으며 이 부문은 실패한 스타트업으로 가득 차 있습니다. 결정적으로, 리튬 이온 기술은 선두를 달리고 있으며 고객들은 장점과 단점을 더 잘 알고 있습니다. ESS는 배터리가 발전소 운영자의 엄격한 요구 사항을 충족할 수 있음을 증명해야 합니다.
새로운 주문은 ESS가 1.07억 465만 달러 가치의 특수 목적 인수 회사를 통해 몇 주 안에 공개될 것으로 보이므로 ESS에 도움이 될 것입니다. 상장을 통해 회사는 XNUMX억 XNUMX만 달러를 벌어들일 수 있으며, 이를 사업 확장에 사용할 계획입니다.
Tom Metcalf의 기고
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