Технология Iron-Flow от ESS масштабно развертывается в США.
Мировые электрические сети скрипят под давлением неустойчивых цен на ископаемое топливо и необходимости отучить мир от загрязняющих источников энергии. Решение может быть под рукой благодаря инновационной батарее, которая является более дешевой альтернативой литий-ионной технологии.
SB Energy Corp., американская компания по возобновляемым источникам энергии, входящая в состав японской SoftBank Group Corp., делает рекордную закупку батарей, производимых ESS Inc. Компания из Орегона заявляет, что у нее есть новая технология, позволяющая хранить возобновляемую энергию дольше и дольше. помочь преодолеть некоторые проблемы с надежностью, которые привели к отключениям электроэнергии в Калифорнии и рекордным ценам на энергию в Европе.
Установки, основанные на так называемой «химии потока железа», будут использоваться в солнечных проектах коммунального масштаба, разбросанных по всей территории США, что позволит этим электростанциям обеспечивать электричеством в течение нескольких часов после захода солнца. SB Energy купит достаточно батарей в течение следующих пяти лет, чтобы обеспечить в течение дня электроэнергией 50,000 XNUMX американских домов.
«Долговременные накопители энергии, такие как эта железная батарея, являются ключом к увеличению количества возобновляемых источников энергии в сети», - сказал Венкат Вишванатан, эксперт по батареям и доцент кафедры машиностроения. Университет Карнеги Меллон.
ESS была основана в 2011 году Крейгом Эвансом, ныне президентом, и Джулией Сонг, техническим директором. Они признали, что, хотя литий-ионные батареи будут играть ключевую роль в электрификации транспорта, для более длительного хранения энергии в масштабе энергосистемы требуется другой аккумулятор. Это потому, что, хотя цена литий-ионных батарей снизилась на 90% за последнее десятилетие, их ингредиенты, которые иногда включают дорогие металлы, такие как кобальт и никель, ограничивают то, насколько низко может упасть цена.
По данным ESS, сделка на 2 гигаватт-часа батарей стоит не менее 300 миллионов долларов. Рич Хоссфельд, генеральный директор SB Energy, сказал, что гениальность этих устройств заключается в их простоте.
«Батарея сделана из соли железа и воды», - сказал Хоссфельд. «В отличие от литий-ионных батарей, проточные железные батареи очень дешевы в производстве».
Каждая батарея состоит из четырех компонентов: двух электродов, между которыми перемещаются заряженные частицы, когда батарея заряжается и разряжается, электролита, который позволяет частицам плавно течь, и сепаратора, который предотвращает образование короткого замыкания между двумя электродами.
Однако аккумуляторные батареи Flow совсем не похожи на аккумуляторы в смартфонах или электромобилях. Это связано с тем, что электролит необходимо физически перемещать с помощью насосов во время зарядки или разрядки аккумулятора. Это делает эти батареи большими, поскольку основной продукт ESS продается в транспортном контейнере.
То, что они занимают в космосе, они могут компенсировать стоимостью. Литий-ионные батареи для хранения в масштабе сети могут стоить до 350 долларов за киловатт-час. Но ESS утверждает, что к 200 году их батарея может стоить 2025 долларов за кВтч или меньше.
Важно отметить, что добавление накопительной емкости для покрытия более длительных перерывов в работе солнечной или ветряной электростанции может не потребовать покупки совершенно новой батареи. Аккумуляторы Flow требуют только дополнительного электролита, который в случае ESS может стоить всего 20 долларов за киловатт-час.
«Это большое дело», - сказал Эрик Тун, научный руководитель компании Breakthrough Energy Ventures, инвестировавшей в ESS. «Мы всегда говорили о проточных батареях, и теперь это действительно происходит».
Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства построило проточную батарею. уже в 1980. Поскольку в этих батареях использовалась вода, они представляли собой гораздо более безопасный вариант для космических применений, чем литий-ионные батареи, разработанные в то время, которые были печально известны тем, что загорались. Хоссфельд говорит, что ему удалось получить разрешения на батареи ESS даже в подверженной лесным пожарам Калифорнии, которые не были бы выданы на литий-ионные версии.
Все-таки была проблема с железными проточными батареями. Во время зарядки аккумулятор может выделять небольшое количество водорода, что является признаком реакций, которые, если их не контролировать, сокращают срок службы аккумулятора. По словам Сонга, главным нововведением ESS было удержание любого водорода, производимого в системе, и, таким образом, значительного продления срока ее службы.
«Как только вы замыкаете контур на водороде, вы внезапно превращаете лабораторный прототип в коммерчески жизнеспособный вариант батареи», - сказал Вишванатан. По словам Хоссфельда, аккумуляторная батарея ESS с потоком железа может выдержать более 20 лет ежедневного использования без значительных потерь в производительности.
На заводе компании недалеко от Портленда желтые роботы покрывают пластиковые листы химикатами и склеивают их вместе, чтобы сформировать сердечники батарей. Внутри транспортных контейнеров чаны, заполненные электролитом, подаются на каждый электрод через насосы, позволяя батарее выполнять свою работу по поглощению возобновляемой энергии, когда светит солнце, и высвобождению ее, когда становится темно.
Это многообещающий первый шаг. Батарея ESS - дешевое решение, которое в настоящее время может обеспечить около 12 часов хранения, но в конечном итоге коммунальным предприятиям потребуются батареи, которые могут работать намного дольше, поскольку в сеть добавляется больше возобновляемых источников энергии. Например, в начале этого месяца нехватка хранилища способствовала рекордному скачку цен на электроэнергию по всей Великобритании, когда скорость ветра оставалась низкой в течение нескольких недель. Такие стартапы, как Form Energy Inc., также используют железо, дешевый материал в изобилии, для создания новых форм батарей, которые могут превзойти ESS по цене.
На данный момент ESS коммерчески развернула железные проточные батареи емкостью 8 мегаватт-часов. На прошлой неделе, после шестимесячной оценки, испанская коммунальная компания Enel Green Power SpA подписала единственную сделку для ESS на строительство эквивалентной суммы. Хоссфельд из SB Energy, который также входит в совет директоров ESS, сказал, что в ближайшие пять лет компания, вероятно, купит у ESS батареи еще большей емкости.
Несмотря на то, что книги заказов заполняются, ESS ждет впереди непростой путь. Вывести на рынок новые батареи, как известно, сложно, и в этом секторе много неудачных стартапов. Крайне важно, что литий-ионная технология получила преимущество перед покупателями, и клиенты стали лучше знакомы с ее плюсами и минусами. ESS придется доказать, что ее батареи могут удовлетворить строгие требования операторов электростанций.
Новый порядок должен помочь ESS, поскольку он, похоже, станет публичным в течение нескольких недель через специализированную приобретающую компанию с оценкой в 1.07 миллиарда долларов. Листинг принесет компании 465 миллионов долларов, которые она планирует использовать для расширения своей деятельности.
Вклад Тома Меткалфа
PlatoAi. Web3 в новом свете. Расширенный анализ данных.
Щелкните здесь, чтобы получить доступ.
