为什么人人都在谈论储能

Alevo公司的“GridBank”单元是一种集装箱,里面装满了用于储能的磷酸铁锂和石墨电池。每个单元都有1MWh的存储容量,并可以战略性地连接到电网。petrmalinak /伤风

自从各国政府开始认真考虑发展可再生能源以来,反对者就一直认为这是白日做梦——毕竟,太阳不总是明媚的,风也不总是吹的。提出的问题总是要回到能源储存上。

我们已经看到了如何在可再生能源充足和便宜的时候储存它,并在需求更高的时候再次使用它的想法包含电池存储的风力涡轮机汽车电网技术它使用电动汽车的电池作为临时存储来补充电网。但这些概念只是开始。

事实上,最近的一份报告表明,来自分布式能源存储市场的收入——这意味着电池组和其他直接放置在家庭和企业的存储设备(其中许多现在通过太阳能发电)——将会增加到2024年会超过165亿美元吗.另一份报告预测在同样的时间段内,电网规模的存储市场将带来680亿美元的收入.这包括大型电池组,水力储存系统,利用廉价充足的电力将水泵上坡以驱动涡轮机,甚至太阳能热系统,将能量储存在熔盐中作为热量。

这是一个迅速变化的局面。以下是一些最新的储能发展,值得关注。

以前的烟草工厂变成了价值10亿美元的电池厂

当北卡罗莱纳州康科德附近的菲利普·莫里斯工厂关闭时,整个社区都被摧毁了。毫不夸张地说,这种植物将成为新闻这里是价值10亿美元的电网电池初创公司的大本营在塔赫尔州受到了热烈的欢迎。Alevo公司由匿名的瑞士投资者提供资金,由挪威企业家Jostein Eikeland领导,据说该公司已经“秘密”发展了10多年。该公司目前正在准备一项雄心勃勃的推广计划,计划在2015年底前生产数百个“网格银行”(GridBank)能源存储和分析单元,并在前三年内扩大规模,提供2500个就业岗位。

每个GridBank都由具有1MWh存储容量的磷酸铁锂和石墨电池组成,并结合了旨在优化充电的分析系统。Alevo公司称,gridbank可以全天候运行,30分钟内充满电,充电寿命为4万次,而且比锂离子电池的火灾风险更低。该公司最初的重点似乎主要集中在电网运营商和传统燃煤电厂的所有者身上,帮助它们提高循环效率。事实上,Alevo说,它可以节省电力公司目前浪费的30%的能源。中国和土耳其的电网运营商已经签订了合同,预计还会有更多的进展。

北卡罗莱纳州的财政保守派也为阿莱沃工厂的建成而欢呼雀跃,因为政府没有给予任何税收优惠或其他财政优惠。

EOS筹集1500万美元用于高成本的网格规模存储

与任何清洁能源技术一样,储能的部分难题是,电池何时以及能否在纯成本基础上与化石燃料发电竞争。根据EOS该公司计划投资2,500万美元开发其电网规模的电池存储技术,但刚刚筹集了1,500万美元。接受福布斯专访, EOS业务发展副总裁Philippe Bouchard解释说,当一些公司专注于高科技、太空时代的材料和技术时,EOS却选择专注于简单和规模经济:

EOS电池创新的基础是通过简单的设计和廉价材料的使用大幅降低成本。我们的新型锌混合阴极电池化学成分包括金属集流器、盐水电解质、碳阴极、低成本催化剂和塑料框架。尽管来自数十项专利的600多项专利申请构成了我们的“秘密武器”,但它们都涉及低成本的制造方法。

布查德说,通过使用这些低成本的材料,EOS能够避免其他制造商使用的非常昂贵的洁净室,而是“在相当于机械车间的食品行业中使用设备”来制造电池。它的目标价格是每千瓦时160美元,这意味着它可以与成本高昂、效率低下的“峰值电厂”竞争,后者通常每天只运行几个小时,但却污染了大量的二氧化碳。(见下面CO2生成的插图。)

二氧化碳的一代

德国大力推动分布式能源储存

德国已经证明了自己太阳能和可再生能源市场的世界领导者但怀疑论者表示,这种领导作用的代价太高。他们说,随着断断续续的太阳能和风能在能源结构中所占比例越来越大,该国能源电网的运营正变得越来越棘手。但这正是存储的用武之地。在进行了一些备受瞩目的电网规模电池存储试验之后,德国政府也在大力支持分布式住宅电池存储。在一项政府补贴计划的第一年,就安装了超过4000个系统,随着对太阳能的补贴逐步减少,电网规模的存储将通过允许房主使用更多的自己的电力,帮助改善家庭的经济平衡。随着一些德国人已经开始使用小型数据中心为他们的家庭供暖,真正的分布式能源系统的愿景对许多公民来说越来越现实。储存你自己的能量是合乎逻辑的下一步。

加州公用事业公司选择能源储存而不是化石燃料

作为《纽约时报》最近报道在美国,南加州爱迪生公司(Southern California Edison)退役了一些核反应堆,并计划关闭一些天然气装置,原因是冷却系统存在问题。因此,这家公用事业公司呼吁建立能源储存项目和燃气发电厂,以帮助填补这些退休人员留下的产能缺口。《泰晤士报》称,结果令人惊讶:

在2221兆瓦的容量(大约相当于两个大型核电站的规模)中,该公司选择了264兆瓦的存储容量,这对于一项仍被视为新兴技术的技术来说是一个巨大的数字。该公司负责能源采购和管理的副总裁科林·库什尼(Colin Cushnie)说:“这远远超出了我们的预期。”他说,这个总量大约是该公司现有或在建储存量的四倍。

除了传统的电池存储,还有一家公司叫冰能源赢得了一份相当于25.6兆瓦容量的储存合同。与电池不同的是,冰能源的工作原理是在夜间利用廉价能源在气温较低的时候制冰,然后在白天能源价格较高的时候利用这些冰为建筑物降温。

日本宣布投资7.79亿美元支持分布式电池存储

日本福岛核灾难发生后,大力推动增加太阳能发电。以至于公用事业运营商开始担心如何整合这么多分布式、间歇性的能源。Cleantechnica报道结果是清洁能源路线图上一个有趣的十字路口:日本允许公用事业公司在不需要可再生能源供应商的电力时,限制对他们的补偿,但同时也为增加分布式电池存储提供了重大激励。具体情况如何还有待观察,但我怀疑长期影响将对清洁能源产生净积极影响。毕竟,太阳能发电的成本已经在急剧下降,这使得补贴和公用事业补偿越来越不重要,而分布式电池存储还处于初级阶段。但是,随着电池存储变得越来越普遍,价格也越来越便宜,它将进一步限制清洁能源生产商向电网出售能源的需求,并在何时以及是否这样做的问题上给予他们更多的权力。

技术的融合

这些储能方面的进步为可再生能源产量的大幅增长提供了诱人的前景,但它们只是更大、更有前景的前景的一部分。无论是智能恒温器的普及,还是对不使用能源的用户进行补偿的需求响应计划的增长,我们限制能源使用量和控制使用时间的能力正在一天天发展。加上这些能力,再加上日益便宜的可再生能源和能源储存,再加上传统化石燃料发电的成本不断上升,你就具备了整个能源系统发生重大转变的所有条件。

愿我们生活在有趣的时代。