viimeisin suurin hyötyasteikon akkuvarastoteknologia, joka on tullut kaupallisille markkinoille, on vanadiinivirtaparisto, joka tunnetaan myös nimellä vanadiinivirtaparisto.
V-virtausakut ovat täysin kontissa olevia, ei-flammattavia, kompakteja, uudelleenkäytettäviä puolittain äärettömien syklien aikana, ne purkavat 100% varastoidusta energiasta eivätkä hajoa yli 20 vuoteen.
useimmat akut käyttävät kahta kemikaalia, jotka muuttavat valenssia (tai varausta tai redox-tilaa) vastauksena elektronivirtaukseen, jotka muuntavat kemiallisen energian sähköenergiaksi ja päinvastoin. V-virtaus akut käyttävät useita valenssitiloja vain vanadiini tallentaa ja vapauttaa maksuja.
V voi esiintyä liuoksessa useina eri varausten ioneina, V(2+,3+,4+,5+), jokaisella on eri määrä elektroneja ytimen ympärillä. Vähemmän elektroneja antaa suuremman positiivisen varauksen. Energiaa varastoidaan antamalla elektroneja muodostaen V(2+,3+), ja energiaa vapautuu menettämällä elektroneja muodostaen V (4+,5+).
Virtauspatterit koostuvat kahdesta nestesäiliöstä, jotka yksinkertaisesti istuvat siinä, kunnes niitä tarvitaan. Reaktoriin pumpattaessa nämä kaksi liuosta virtaavat vierekkäin kalvon ohi ja synnyttävät varauksen liikuttamalla elektroneja edestakaisin latauksen ja purkauksen aikana.
tämäntyyppinen akku voi tarjota lähes rajattoman energiakapasiteetin yksinkertaisesti käyttämällä suurempia elektrolyyttivarastoja. Se voidaan jättää kokonaan pois pitkiä aikoja ilman haittavaikutuksia, jolloin huolto on helpompaa kuin muut akut. Näiden ainutlaatuisten ominaisuuksien ansiosta uudet V-flow-akut vähentävät varastointikustannuksia noin 5¢ / kWh.
nämä akut ovat melko suuria ja soveltuvat parhaiten teollisuus-ja hyötykäyttöön. Ne eivät mahtuisi sähköautoon, joten Teslan akku on toistaiseksi turvallinen. Mutta V-flow-akku outcompetes Li-ion, ja kaikki muut kiinteät akku, hyödyllisyys-mittakaavassa sovelluksia. Ne ovat vain turvallisempia, skaalautuvampia, pitkäikäisempiä ja halvempia-alle puolet kilowattituntia kohden.
Uusi akkuteknologia on välttämätöntä uudessa energiatulevaisuudessamme. Mukaan U. S. Energy Storage Monitor, energian varastointikysyntä, erityisesti liiketoiminnan ja hyötyasteikot, kasvaa kymmenkertaiseksi vain seuraavan viiden vuoden aikana, ruokkivat suurelta osin laajentamalla federal Investment Tax Credit (ITC) viisi vuotta. Energy Storage Association kertoo, että yritysten investoinnit energian varastointiin nousivat 660 miljoonaan dollariin vain vuoden 2016 kolmannella neljänneksellä.
seattlelainen UniEnergy Technologies (UET) valmistaa toistaiseksi suurimman MW-mittakaavan vanadiinivirtausakkuja Pacific Northwest National Laboratoryssa kehitetyn molekyylin avulla. PNNL: n läpimurto oli suolahapon lisääminen elektrolyyttiliuokseen, mikä lähes kaksinkertaisti varastointikapasiteetin ja sai järjestelmän toimimaan paljon suuremmalla lämpötilavälillä.
tällä hetkellä suurin asennettu V-virtaus-akku on UET 2MW/8MWh (teho/kokonaispurkausenergia yhdellä täydellä latauksella) – järjestelmä Washingtonin osavaltiossa Snohomish County Public Utility Districtin Everettin sähköasemalla. Tämä vanadiiniparisto voi pitää valot päällä tuhansissa kodeissa kahdeksan tuntia.
mutta UET: n Sisiliaan rakentama V-flow-akkujärjestelmä on pian maailman suurin akku 24mw/96MWh.
”kustannustehokas, luotettava ja pitkäikäinen energiavarasto on välttämätön sähköverkon todella nykyaikaistamiseksi”, sanoi Tri. Imre Gyuk, DOE: n sähkönjakelun ja energiavarmuuden toimiston energiavarasto-ohjelmapäällikkö, UET: n järjestelmästä. ”Kun kolmannen sukupolven vanadiinivirtaparistot kasvattavat markkinaosuuttaan, on tärkeää lisätä ymmärrystämme varastointiarvosta ja optimoinnista, jotta voidaan nopeuttaa integroitujen varastointi-ja uusiutuvien Energiaratkaisujen käyttöönottoa yleishyödyllisten laitosten keskuudessa.”
vaikka kuinka leikkaisi, energian varastointi on yleensä ollut hyvin kallista. Ja riippumatta siitä, kuinka hyviä tavalliset akut ovat, ne maksavat noin 30¢ tallentaa 1 kWhr, olennaisesti kolminkertaistaa kustannukset tuottaa, että energia.
varastointia on tehty pääasiassa vain silloin, kun se on ollut tarpeen logistisista syistä, kuten sinä päivänä tuotetun aurinkoenergian varastoiminen käytettäväksi sinä yönä syrjäisellä alueella. Tai kun haluat taskulampun käyttöön ilman, että raahaat noin 100 metrin narua ympäriinsä. Kukaan ei ajattele tuon sähkön järjettömän korkeita kustannuksia, koska se on yleensä niin pieni määrä, jota tarvitaan taskulampun tai etälaitteen virransyöttöön. Parikymmentä tuntia jatkuvaa käyttöä, enemmän tai vähemmän, on mitä saat yhteisestä akusta.
mutta energian varastoiminen tulevaisuutta varten on yhä tärkeämpää voimantuotannon kehittyessä ja meidän on oltava luovempia ja edullisempia kuin tähän asti. Tästä johtuu V-virtausakkujen merkitys.
paristojen lisäksi on olemassa myös muita tekniikoita jaksottaisen energian varastointiin, kuten lämpöenergian varastointiin. Käytetyin varastointimenetelmä on kuitenkin pumppuvesisäiliö, jossa ylijäämäsähköllä pumpataan vettä padon takana olevaan altaaseen asti. Myöhemmin, kun energiantarve on suuri, varastoitu vesi vapautuu patoaltaassa olevien turbiinien kautta sähkön tuottamiseksi. Pumpattua vettä käytetään nykyään 99 prosentissa verkon varastoista, mutta on geologisia ja ympäristöllisiä rajoituksia sille, missä pumpattua vettä voidaan käyttää.
tällä hetkellä V-flow-akut tarjoavat parhaan tähän mennessä kehitetyn suuren akkuvarastointitekniikan.
Klikkaa tästä alkuperäinen artikkeli: http://www.forbes.com/sites/jamesconca/2016/12/13/vanadium-flow-batteries-the-energy-storage-breakthrough-weve-needed/#5babe2467271