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时间:2022-09-10 22:05:38 来源:广全机械网 浏览量:0

电力储能技术潜力巨大 马云盖茨等争相投资

7月5日消息,据SingularityHub报道,可再生能源技术在过去几十年中取得了长足的进步,最终使太阳能和风能发电在价格上堪与化石燃料竞争。但是当太阳不亮或风不再刮时,它们就不起作用了。剥离自美国麻省理工学院的新能源存储公司Form energy首席执行官泰德˙威利(Ted Wiley)表示:“如果想用可再生能源为世界提供动力,我们就需要找到一种方法来克服这种可变性,这样我们就能在需要的时候获得能量。”

这意味着要用电池储存多余能量,以弥补供应的变化,这些电池不仅能每日储能,还要能储能数周乃至数月。Form Energy公司特别关心储能时间较长的电池技术,该公司正在设计一种基于硫磺的新型电池,它可以一次储存几个月的可再生能源,而成本仅为当前成本的一小部分。比尔˙盖茨(Bill Gates)、杰夫˙贝索斯(Jeff Bezos)、马云(Jack Ma)以及理查德˙布兰森(Rid Branson)等亿万富翁都已经向其投资。

光纤陀螺

尽管锂离子电池的成本在过去十年里急剧下降,但它们的成本其中包括索尔维的碳纤维材料仍然太高,不足以覆盖更长的使用时间,使可再生能源成为我们电的主要能源。正因如此,麻省理工学院(MIT)教授、Form Energy公司联合创始人蒋业明(Yet-Ming Chia喂料机ng)证实,该公司正在寻求的解决方案之一是"硫磺流电池"(sulfur-flow battery)。Form energy首席执行官威利之前曾与人共同创立了电池创业公司aquon Energy,并获得盖茨的资助。威利承认:“如果硫磺流电池的想法取得成功,它可能会彻底重新定义电力行业。”

蒋业明的早期硫磺电池实验结果表明,可以利用硫代替锂生产可充电电池。硫是天然气和炼油的天然副产品,不仅储量丰富,而且在长期储存能源方面也特别出色。他与麻省理工学院(MIT)博士、能源存储动力滚筒建模专家马可˙费拉拉(Marco Ferrara)合作得出的结论是,包括这种存储技术在内的可再生能源发电可以改变全球能源,完全替代化石燃料。

到目前为止,Form Energy公司始终不愿透露有关新技术的具体细节。 流体电池通常由含有某种形式的、电活性化学元素的两个储罐组成。液体通过含有正负电极(阳极和阴极)的中央充电室泵入,这也是能量储存和能量预计将在2018年末试运营释放过程发生的地方。充电室被一层薄膜分隔成两部分,以确保液体不会彼此真正接触。流体电池的优点包括易于扩展,长周期寿命。其缺点则是能量密度较低,元器件成本较高。

Form Energy公司使用的硫磺既便宜又丰富,从而大大降低了成本。正如《PV-Magazine》杂志所述,电池在阳极中使用硫磺,在阴极中使用充氧液体盐。氧气进出阴极使电池放电和充电。蒋业明解释称:“这种电池可以吸入和呼出空气,但它不呼出二氧化碳,而是呼出氧气。这样做的目的是通过吸收氧气进出系统来创造电荷平衡。”

Form Energy公司目前的电池样本只有咖啡杯那么大。流体电池的可扩展性意味着,它们可以升级到电级的存储容量。在2017年发表的关于这项技术的论文中,蒋业明表示:“流体电池的储存化学成本是已知电池中最低的。”成本低至1美元/千瓦时。即使加上边缘系统的成本,电池总成本也可能低至10美元/千瓦时,约为目前使用的最先进伸长率较大的材料锂离子电池成本的十分之一。

存储正在迅速成为可再生能源领域的“圣杯”。可再生能源生产的间歇性(太阳光充足或风大时能量更高,反之更低)使得找到储存能源的方法势在必行。不只是存储一两天,而是随着时间的推移,季节性生产也会有很大的变化。其他技术,如抽水蓄能和片弹簧压缩空气储能,目前的最低成本为100美元/千瓦时,但地理因素严重影响了它们的潜力。如果伊隆˙马斯克(Elon Musk)的想法是对的,那么锂离子电池也在快速接近这个基准,但这些电池在储能能力上仍有一定的局限性。

到目前为止,Form Energy公司已经筹集了1100万美元资金,其中包括来自突破性能源公司(BEV)的900万美元投资,这家公司是由上述科技巨头组建的。这家10亿美元风险投资基金的目标金发科技称得上是全球品种最齐全的新材料企业是投资于应对气候变化的技术。BEV在站上称:“我们的目标是为我们的投资创造财务回报,每项投资都有可能显著减少温室气体排放。我们知道,这样做需要创造力和灵活性,我们渴望以新颖的方式来帮助开发未来的能源解决方案。”

BEV的其他成员包括乔治˙索罗斯(George Soros)、马克˙扎克伯格(Mark Zuckerberg)、孙正义(Masayoshi Son)以及迈克尔˙布隆伯格(Michael Bloomberg)。到目前为止,该基金已投资于Form Energy,以及另一家能源存储初创公司Quidnet Energy。如果该基金能够保持这种投资速度,它将进一步推动可再生能源的发展。可再生能源目前最大的发展瓶颈就是储存问题。随着电池技术的不断创新和进步,我们能够储存更多太阳能和风能只是时间问题。

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