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替代能源成败的关键:储能电池技术

2017-07-12 19:44:36

  未来新型储能电池将对能源行业产生举足轻重的影响,全球电池存储市场范围可能在15年内到达4000亿美元

  即使是对替换能源1无所知的人,也肯定知道1件事情:当太阳下山或风不再刮时,也就没有能量可以搜集。正因如此,可再生能源行业未来成败的关键在于,必须依托能源存储技术实现全天24小时不中断的能源供给。换句话说,我们需要1些巨大而先进的电池。

  替换能源存储技术在今年早些时候成为媒体关注的焦点,当时,特斯拉CEO伊隆˙马斯克(Elon Musk)推出了Powerwall——这类设计优雅的家用电池可以与家用太阳能电池板配合使用,将白天产生的太阳能存储起来,以供晚上使用。除此以外,这款产品还可以在电费最低的时段完成储能。这款锂电池与特斯拉电动汽车内使用的电池类似,有10千瓦时周循环(3500美元)和7千瓦光阴循环(3000美元)两种型号可选,足以在晚间用电高峰时期为多数家庭提供足够的电力。1代人之前,这类容量的电池组外形可能跟丑陋的车用铅酸电池类似。特斯拉的壁挂式电池没有任何液体,在美观程度上实现了巨大的进步。

  值得1提的是,特斯拉正在内华达州建设超级电池工厂,那里乃至有可能成为全球最大的建筑,里面将有大量的电池。虽然家用电池现在看起来有些昂贵,仿佛只是小众产品,但它很有可能广泛普及。缘由在于,它也很符合公用事业公司的利益。

  公用事业级电池

  对想要拥抱替换能源的公用事业公司来讲,电池存储的关键在于平衡电力需求。例如,太阳能在夏威夷获得了成功。但是,白天的太阳能发电量到达峰值,因此家用发电设施会将电流输送回电网,但夏威夷电力公司却没有地方存储这些电力。正因如此,公用事业公司也在寻觅高达200兆瓦的存储方案,以便平衡供需矛盾。该公司希望能在2017年部署这样的方案。

  Oncor Electric Delivery具有德克萨斯州最大的电网,他们计划花费超过20亿美元购买5千兆瓦电池,以便减少新建电厂和输电设施的本钱。

  东京大学工程学院的新型电池技术可以将电池中存储的电量扩大7倍,使得日产LEAF这样的电动车能够实现500英里的单次充电续航。

  花旗团体今年1月发布的报告时显示,依然依托老式的集中发电设施,而没有积极拥抱灵活储电模式的公用事业公司势必灭亡,部份缘由在于电池存储本钱将从2020年的230美元/千瓦时,下降到几年后的150美元/千瓦时。(这都得感谢特斯拉。)全球电池存储市场范围可能在15年内到达4000亿美元

  新型电池

  与此同时,科学家也在努力开发效力更高的新型电池技术。东京大学工程学院的研究人员于2014年7月宣布,他们开发的新型电池比目前的锂电池密度高出7倍:具体而言,密度可达2570瓦时/公斤。他们是如何做到的呢?在氧化锂晶体结构中加入钴,即可以在充放电周期中创造氧化物和过氧化物,同时加快充电速度。大概只有化学系的学生才能充分理解这1进程,但关键在于,这仿佛的确有用,而7倍的密度提升的确可以带来1场变革(特别是对遭到续航里程限制的电动汽车而言)。

  在北卡罗来纳州,Alevo Technologies正在抓紧生产1种2千兆瓦的大型电池。它们的尺寸跟集装箱相仿,可以接入到电网中,协助电力企业控制电流。这类GridBank使用了新型电池技术。他们没有使用传统的锂离子,而是采取了LFP(磷酸铁锂)、石墨,和1种能在电子穿过的进程中减小阻力的无电机解质。这类技术可以下降电池运行进程中的温度,寿命也比锂离子电池更长。目前为止,该公司计划在2016年生产的全部480个GridBank都已预售1空。

责任编辑:付鹏艳

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