为什么每个人都在谈论能源储存

Alevo的“Gridbank”单位是装有锂磷酸锂和石墨电池的运输容器,用于储能。每个单元的存储容量有1MWH,可以策略性地放置连接到电网。由petrmalinak / shutterstock

自从各国政府开始认真开发可再生能源以来,反对者一直认为这是一个白日梦——毕竟,太阳并不总是照耀,风也不总是刮。提出的问题总是导致能源储存。

我们已经看到了关于如何存储可再生能源的想法,当需求更高时,再次使用它 - 从包含电池存储的风力涡轮机车辆到网格技术使用电动汽车的电池作为临时存储来补充电网。但这些概念只是一个开始。

事实上,最近的一份报告表明,分布式能源存储市场的收入——即直接位于家庭和企业(其中许多现在通过太阳能发电)的电池组和其他存储设备-2024年可超过165亿美元.另一份报告预测来自网格级存储市场的同一时间框架的680亿美元.这包括大型电池组,利用廉价丰富的电力将水泵上坡以驱动涡轮机的蓄水系统,甚至太阳能热系统,以熔融盐的热量储存能量。

这是一个瞬息万变的景象。以下是一些值得关注的最新储能发展。

以前的烟草工厂变成了价值10亿美元的电池工厂

当菲利普莫里斯厂附近的Concord,北卡罗来纳州封闭时,它让社区摧毁了。这毫不夸张地说出该植物成为的消息这里是一家市值10亿美元的电网电池初创公司的所在地在Tar​​heel国家的​​粉丝们受到了欢迎。据说由匿名瑞士投资者和挪威企业家杰斯坦Eikeland领导的Alevo公司,据说已经在10年内处于“隐形”发展模式。它现在准备了一个雄心勃勃的推出,计划在2015年底之前生产数百个“Gridbank”能量存储和分析单位,并在前三年内扩大到提供2,500个工作岗位。

每个Gridbank都由锂磷酸盐和石墨电池组成,储存能力1MWH,结合了旨在优化充电的分析系统。Alevo声称Gridbanks可以在24/7运行,在30分钟内再充电,寿命为40,000次,火灾风险低于锂离子电池。公司的初始焦点大部分似乎是通过帮助他们更有效地循环的传统燃煤电厂的网格运营商和所有者。事实上,Alevo说,它可以节省30%的公用事业运营商目前浪费的能源。合同已经到达了中国和土耳其网格运营商,预计更多的发展将遵循。

北卡罗莱纳州的财政保守派还为Alevo工厂在政府没有任何税收优惠或其他财政优惠的情况下建成而欢呼。

EOS为具有成本效益的网格尺度存储筹集了1500万美元

与任何清洁能源技术一样,能源储存难题的一部分是电池何时以及是否能够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2500万美元开发电网电池存储技术,但刚刚筹集了1500万美元。与福布斯说话Philippe Bouchard解释说,当一些公司专注于高科技、太空时代材料和技术时,EOS却选择了专注于简单性和规模经济:

EOS的电池创新立足于通过简单的设计和廉价材料的使用来大幅降低成本。我们的新型锌混合阴极电池由金属电流收集器、盐水电解质、碳阴极、低成本催化剂和塑料框架组成。尽管来自数十项专利的600多项专利申请构成了我们的“秘方”,但它们都涉及低成本的制造方法。

通过使用这些低成本的材料说,Bouchard说,EOS能够避免其他制造商使用的高度昂贵的洁净室,而是使用食品工业的设备在相当于机器商店中构建其电池。“价格目标为每千瓦时160美元,这意味着它可以与昂贵的低效率低下“峰值植物”竞争,这通常每天只运作几小时,但污染量的二氧化碳量不成比例。(参见下面的二氧化碳代表插图。)

二氧化碳的一代

德国为分布式储能进行了专业推动

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,这一领导力的成本太高了。他们说,经营该国的能量网格,随着间歇性的太阳能和风能变得越来越棘手,成为能量混合的更大比例。但这就是储存进入的地方。在网格级电池储存的一些高调实验之后,德国政府也将其重量放在分布式,住宅电池储存后。在政府补贴计划的第一年安装了超过4,000个系统,随着太阳能本身的补贴逐渐扩大,网格规模存储将有助于使他们允许他们使用更多自己的权力来甜蜜的经济方程式。随着一些德国人来举办迷你数据中心来加热家园,真正分布式能源系统的愿景变得越来越有明。存储自己的力量是一个逻辑的下一步。

加利福尼亚州的实用程序选择化石燃料的能量存储

作为《纽约时报》最近报道南加州的爱迪生退役了一些核反应堆,并计划关闭一些天然气装置,因为冷却系统存在问题。因此,公用事业公司呼吁建设储能项目和燃气发电厂,这可能有助于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:

为了寻找2221兆瓦的容量,大约两个大型核电站的大小,该公司选择了264兆瓦的存储,这对于仍被视为羽翼未丰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,这一总数大约是该公司现有或在建存储设备的四倍。

除了传统的电池存储,还有一家名为冰能赢得了相当于25.6兆瓦的储存合同。与电池不同,冰能通过廉价的能量在晚上使用廉价的能量,在温度低时冰块,然后利用该冰在能源价格高的那一天凉爽的建筑物。

日本宣布投入7.79亿美元支持分布式电池存储

在日本福岛核灾难之后,人们大力推动增加太阳能发电。如此之多,以致于公用事业运营商开始对整合如此多的分布式、间歇性能源表示担忧。Cleantechnica报告其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电力的情况下限制对可再生能源供应商的补偿,但同时也提供了增加分布式电池存储的主要激励。这到底会如何发展还有待观察,但我怀疑长期影响将对清洁能源产生净积极影响。毕竟,太阳能的成本已经在急剧下降,使得补贴和公用事业补偿变得越来越不重要,而分布式电池存储正处于起步阶段。但是,随着电池储存变得越来越普遍,价格也越来越便宜,这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时候为他们提供更多的电力。

技术的融合

这些能源储存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,但它们只是一个更大、更有前景的图景的一部分。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方案的增长,我们限制使用多少能源和控制何时使用能源的能力都在不断发展。这些能力加上日益廉价的可再生能源和能源储存,再加上传统化石燃料发电成本的不断上升,就具备了整个能源体系发生重大转变的所有条件。

我们可以生活在有趣的时期。