长时间的能量储存:催化剂对可持续能源的未来
长时间的能量储存:催化剂对可持续能源的未来
新能源存储技术进入市场飙升,商界领袖和政策制定者寻求应对气候变化,可再生能源的支持,并创建一个更加可靠和弹性网格。然而,并非所有的能源存储解决方案都是相同的。全球经济面临多重挑战,除了气候变化。培养长期可持续性在整体层面上,储能应该支金博宝怎么注册持可靠性和安全性而人类和地球获益,包括历史上弱势社区。
为什么能量储存问题
风力涡轮机和太阳能电池板背后的技术是现在效率与经济上的竞争比以往任何时候都多,但没有什么可以改变的本质风能和太阳能。
风速变化,一天和季节。阳光不在一整夜,多云的天气可以切成白天太阳能电池板的性能。
这就是能量储存。电池可以储存足够的电力以填补空白当风力涡轮机和太阳能电池板的输出收缩。
企业可以利用储能来吸收过剩的风能或太阳能在低需求期和放电战略,以避免高峰需求的指控。他们还可以使用能量储存的柴油或燃气发电机紧急备用电源,避免再与solar-plus-storage微型电网中断。
在一个更广泛的规划阶段,大规模储能可以避免昂贵的新部署传输基础设施和峰化器工厂,支持经济增长和远程或缺医少药地区更好的健康结果。
除了底线的好处,储能提高公司的声誉。许多企业已经与供应和资源投入当紧急情况罢工。现场储能可以使他们电力添加到列表中,没有噪音和污染与化石燃料相关应急发电机。
在锂离子电池
锂是当今最常见的储能技术。一旦局限于手机、笔记本电脑等便携式可充电设备,锂离子电池是目前大多数电动汽车制造商的首选技术。
兴趣也越来越扩大锂离子电池储存电力的使用在建筑和工业设施使用现场,并存储和返回电网。
在这里,然而,一个关键的缺点。锂离子电池只持续几个小时。可以充分的在某些情况下,尤其是当结合智能电网技术。但四小时限制的典型传统锂离子技术低于在其他情况下。更持久的电池,10小时或更多的时间,需要实现一个高度弹性的脱碳电网,可靠和稳定。
在储能领域,水占据着统治地位。尽管锂离子电池的快速增长,注入水电站水库仍占97%的大规模储能在美国根据美国能源信息管理局(EIA),水电设备平均商店500兆瓦的零排放的电力6到20小时,安全、可靠,而不用担心火灾、有毒化学物质或临终危险废物问题。
但水电不是将很大一部分的能量存储解决方案。水电站地理上所需的水资源有限和部署时间表是许多年。新项目开发是进一步减少野生动物和栖息地的保护问题,以及利益冲突包括有根有据的交通、渔业、娱乐、和印第安人的权利。所以需要一个突破是明确的。
此外,美国能源部,电网规划和其他利益相关者围绕未来电网的想法不会像依赖大型集中式发电厂、是否受水或通过化石资源。
相反,分布式能源资源,包括屋顶太阳能阵列和小型风力涡轮机,将发挥更重要的作用。适应未来的电网,长期能源存储技术必须足够可扩展和灵活的位于几乎任何地方。
寻找可持续的长期能源存储
长期能源存储是一个关键的特征能源部的计划整合更多的风能和太阳能在电网不牺牲可靠性和稳定性。意识到了四小时传统锂离子技术的限制,美国能源部将长期储能定义为一个设备或系统能够发电至少10个小时,并且最好多天持续100小时或更多。
最近通过参议院基础设施法案支持能源部门在这方面的努力包括数十亿美元资金长期储能项目和国内供应链经济刺激计划。
可以链接集锂离子电池阵列的一个序列,持续时间超过四个小时。但这样的一个系统的成本通常是禁止的,特别是如果我们的目标是保持权力多天。
此外,过度依赖的环境和社会影响锂技术开始进入视野,这幅画并不是漂亮。
尽管美国已经大额存款的锂利用化石能源利益相关者是那些指出当地环境的影响锂提取和精炼共享特征的影响煤炭、石油和天然气业务。
随着环境和公共卫生的影响,锂矿业可以筹集大量社会、文化和人权问题。在美国,大多数锂储量主要集中在西方国家,在国内锂once-dormant矿业已成为活动的温床,引发新的担忧水资源和公共土地的使用。
印第安人在内华达州例如,与农场主和环保主义者结盟以避免至少一个新的锂矿,批准在特朗普联邦土地管理。的锂矿业对当地社区的影响在其他国家也吸引了媒体的关注。
研究人员正致力于锂复苏方法,涉及较少的表面破坏和消除大型蒸发池的需要。然而,在精炼过程中有毒物质的使用是一个尚未解决的问题,和处理大量的废物盐水可以提出问题类似于臭名昭著的问题水力压裂废物处理。
的飞涨的需求锂丝毫没有放缓的迹象,随着越来越多的固定电池阵列对原材料资源竞争与无数的电子设备。数以百万计的电动汽车将辗轧生产线在不久的将来,供应和临终问题出现可能会增加。
可持续能源存储更多的选择
越来越多的更可持续的长期能源储存选项是在地平线上。一种方法使用重块代替水和水电涡轮机。可再生能源可用时,电动机提高街区的一座塔。当需要更多的电力,重力接管。块可以下降逐渐回落,并发电。
块本身可以由任何材料的最优质量。打开新的机会之门回收风力涡轮叶片和其他材料,支持可再生能源的转变。
这种循环会对锂离子技术代表了一个关键的优势。虽然锂离子电池可以回收,今天几乎没有回收设施存在规模足够大的大量的废旧电池,将在几年全球填充。虽然扩大全球锂回收行业是可能的,它将涉及额外运输排放和环境影响相关设备操作。它还将增加新的负担监督非法回收操作,已经紧张到全球塑料柄的危机。
在生命周期的可持续性方面,解储能是一个更好的金博宝怎么注册适合未来的循环经济。然而,它的应用程序是有限的网站有足够空间,分区限制,相互竞争的用途,和美学考虑由于塔的高度。
网站限制也为其他长期储能技术发挥作用也开始出现在试点和示范阶段,例如压缩空气系统。
的可持续解决方案,它可以适应几乎任何用例,真正需要的是一种水电大坝在一个盒子里——这意味着一个相对紧凑的系统,它使用很少或没有有毒化学物质,与循环经济最大化的兼容性,可以存储并提供电力10小时或更多。
液流电池是一个这样的选择。顾名思义,经过特殊处理后的电解液流电池部署两种类型的生成和存储电能。注入的电荷发生在电解液从电网电力或成对的发电机,跨膜流动。离子跨膜向一个方向时,充电;当他们穿过,电池放电。
科学研究人员一直在完善流电池自首次证实了在1970年代。只近年来流电池终于开始跨越这个鸿沟有前途的实验室分离技术从成功的商业部署。今天,几十年长期的承诺,低强度,低成本的能源存储流电池终于来临。
ESS Inc .)位于波特兰,俄勒冈州,是一个公司,一直致力于流体电池了十年,现在即将撼动存储部门。成立于2011年,一年后ESS被授予一个能源部拨款对其流体电池设计满足该机构的严格的标准成本和效率。
初始投资和随后的其他资金得到了回报。经过多年的发展,公司已经设计了一个安全、可靠的新流电池提供时间和可持续性以及成本和效率,与电解质使用地球上充足的铁、盐和水生成和存储电能。金博宝怎么注册
在接下来的几个月,在与ESS合作中,我们将仔细看看新兴能源存储解决方案一般规定——特别是流体电池,他们扮演的角色在一个清洁能源的未来。你可以在这里跟随本系列。
本系列文章是由ESS, inc .)和由TriplePundit编辑团队。
图片由ESS公司。