圣地亚哥安装了大流量电池,可以为1000户家庭供电

圣地亚哥安装了大流量电池,可以为1000户家庭供电

圣地亚哥天然气与电力公司(SDG&E)已经完成了一项新的电池储能项目,该项目将储存2兆瓦的电力,足以为1000户家庭提供4小时的电力。

位于日本大阪的住友电气(Sumitomo Electric)安装了新的钒氧化还原流(VRF)电池变电站,该变电站将储存太阳能电池板利用的可再生能源,并在高峰营业时间资源需求旺盛时释放。

住友电机董事总经理伊藤俊二(Junji Itoh)在一份声明中说:“我们很高兴看到,通过SDG&E配电网中电池系统的多用途运行,我们的首个flow电池系统在美国得以运行;我们希望证明它的经济价值和在电网上的潜在用途。”。

SDG&E安装的新型钒氧化还原液流电池的内部视图。

SDG&E项目是一种趋势的一部分,涉及到公用事业公司部署电池储能变电站,以在高峰时段补充电网供电,而不是从燃煤发电厂等发电来源获取更多电力。

加州公用事业委员会(CPUC)命令SCE、PG&E和sansdg&E寻求更多公用事业规模的储能。CPUC要求公用事业公司到2020年达到1325MW(1.3GW)的额外储能目标。

例如,今年1月,南加州爱迪生公司(SCE)启动了世界上最大的锂离子电池储存设施——一个容量为80兆瓦时(MWh)的变电站。

SDG&E表示,Flow电池系统的预期寿命超过20年,而且与其他技术相比,随着时间的推移,重复充电周期造成的退化可能更小。

与发展最快的锂离子电池技术不同,钒氧化还原液流电池是一种可充电电池,它利用处于不同氧化状态的钒离子来储存化学势能。

流动电池和锂离子电池可以很好地与太阳能电池板和风力涡轮机等间歇性能源配合使用,因为它们能够长时间闲置而不会失去电量。然而,Lux研究公司的一位助理Dean Frankel说,Flow电池更容易扩展,因为增加容量所需的只是更多的液体;硬件保持不变。

这意味着流动电池有可能比锂离子电池便宜。弗兰克尔说,它们的寿命也更长。完全放电时,锂离子电池只能使用4小时。弗兰克尔说,为了使充电时间加倍,必须再增加一个完整的电池组。

SDG&E的新电池变电站。

流动电池之所以得名,是因为它们使用的液体化学物质(电解质)被膜分离。两种化学物质之间的反应释放出电子,产生电能。

住宅用流动电池的一个问题是它们体积巨大。弗兰克尔说:“为了给房子供电,你需要一个只有你车库一半大小的流动电池。”。

像特斯拉的锂离子电池,可以挂在车库的墙上。但对于公用事业或企业使用,液流电池的大小无关紧要,它们只需添加更多的电解液就可以扩大容量。锂离子电池需要一个完全独立的单元菊花链。

根据Lux Research的数据,Flow电池的安装成本几乎总是高于锂离子电池系统,但以每千瓦时为基础(即,电池的运行时间,取决于电解液罐的大小),Flow电池的成本可能会更低。坦克越大,你能得到的能量就越多。

Navigant研究公司的一项研究表明,如果不采用储能技术,特别是公用事业规模的电力系统,美国电网最终可能会出现故障。

彭博新能源财经(BNEF)的研究预测,储能市场将出现大规模增长,首先是公用事业公司,然后是寻求降低间接成本的公司。

《2016-2024年全球储能预测》报告显示,2024年储能系统的年投资将增长6倍,达到82亿美元。

BNEF的数据显示,能源储存的前五大市场分别是日本、印度、美国、中国和欧洲;它们将占2024年全球能源储存装机总量的71%。

锂离子电池最适合满足未来5到10年的储能需求。但从长远来看,长期储能和更大规模的应用还需要其他电池储能技术。

事实上,锂离子电池的发明者最近公布了一种更好的全固态电池,它可以为手持移动设备、电动汽车和固定式储能装置带来更安全、更快充电、更持久的电池。

94岁的约翰·古德温特(John Goodenough)是得克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)的教授,也是锂离子电池的共同发明者,他发明了一种新技术,可以使电池更安全、充电更快、续航时间更长。

94岁的johngoodenough和他在德克萨斯大学奥斯汀分校的研究同事证明,他们的新电池的能量密度至少是锂离子电池的三倍。

“今天的锂离子电池使用液体电解质在正极(电池的负极)和负极(电池的正极)之间传输锂离子。研究人员在一份声明中说:“如果电池充电过快,会导致树突或‘金属晶须’形成并穿过液体电解质,造成短路,从而导致爆炸和火灾。”。

研究人员的新电池技术不是液体电解质,而是依靠玻璃电解质,这种电解质可以使用碱金属阳极,而不会形成枝晶。

锂离子电池的使用继续快速增长,因为规模经济导致价格下降。特斯拉及其开发合作伙伴松下是锂离子电池生产的领导者。到2020年,特斯拉首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)相信,他公司在内华达州雷诺市外的“千兆工厂”将生产35吉瓦(1吉瓦相当于10亿瓦)的电池容量,目标是将电池组的每千瓦时成本降低30%以上。特斯拉提供家用和商用锂离子电池系统。

研究公司IHS的数据显示,未来十年,锂离子电池有望成为主流储能技术,到2025年,全球80%以上的储能装置将使用锂离子电池。一半的储能装置将安装在电表后面,这是由自用和备用需求驱动的。