de nieuwste technologie voor het opslaan van batterijen op basis van nutsbedrijven die op de commerciële markt is ontstaan, is de vanadium redox-accu, ook bekend als de vanadium-flow-accu.
V-flow-batterijen zijn volledig gecondenseerd, niet-ontvlambaar, compact, herbruikbaar gedurende semi-oneindige cycli, ontladen 100% van de opgeslagen energie en degraderen niet meer dan 20 jaar.
de meeste batterijen gebruiken twee chemicaliën die valentie (of lading of redox toestand) veranderen in reactie op elektronen stroom die chemische energie omzetten in elektrische energie, en vice versa. V-flow-batterijen gebruiken de verschillende valentietoestanden van just Vanadium om ladingen op te slaan en vrij te geven.
V kan bestaan als verschillende ionen van verschillende ladingen in oplossing, V(2+,3+,4+,5+), elk met verschillende aantallen elektronen rond de kern. Minder elektronen geeft een hogere positieve lading. Energie wordt opgeslagen door elektronen te leveren die V(2+,3+) maken, en energie wordt vrijgegeven door elektronen te verliezen om V(4+,5+) te vormen.
Debietbatterijen bestaan uit twee tanks met vloeistof, die daar gewoon zitten totdat ze nodig zijn. Wanneer gepompt in een reactor, stromen de twee oplossingen naast elkaar langs een membraan, en genereren een lading door elektronen heen en weer te bewegen tijdens het laden en lossen.
dit type batterij kan bijna onbeperkte energiecapaciteit bieden door simpelweg Grotere elektrolyt opslagtanks te gebruiken. Het kan volledig worden verlaten voor lange periodes zonder nadelige effecten, waardoor het onderhoud eenvoudiger dan andere batterijen. Door deze unieke eigenschappen verlagen de nieuwe V-flow-batterijen de opslagkosten tot ongeveer 5¢/kWh.
deze batterijen zijn vrij groot en zijn het meest geschikt voor toepassingen op industriële en utiliteitsschaal. Ze passen nooit in een elektrische auto, dus de Tesla batterij is veilig voor nu. Maar de V-flow batterij outcompetes Li-ion, en elke andere vaste batterij, voor nutsschaal toepassingen. Ze zijn gewoon veiliger, schaalbaarder, duurzamer en goedkoper-minder dan de helft van de kosten per kWh.
nieuwe batterijtechnologie is essentieel voor onze nieuwe energietoekomst. Volgens de U. S. Energy Storage Monitor zal de vraag naar energieopslag, vooral op de bedrijfs-en nutsschaal, in slechts de komende vijf jaar tien keer toenemen, voor een groot deel gevoed door de verlenging van de federal Investment Tax Credit (ITC) voor nog eens vijf jaar. De Energy Storage Association stelt dat bedrijfsinvesteringen in energieopslag bereikte $660 miljoen in slechts het derde kwartaal van 2016.UniEnergy Technologies (UET) uit Seattle produceert de grootste vanadium-stroombatterijen op MW-schaal tot nu toe, met behulp van een molecuul dat is ontwikkeld in het Pacific Northwest National Laboratory. De doorbraak van PNNL was om zoutzuur in de elektrolytenoplossing te brengen, waardoor de opslagcapaciteit bijna verdubbelde en het systeem over een veel groter temperatuurbereik werkte.
momenteel is de grootste geïnstalleerde V-flow batterij een UET 2MW/8MWh (power/total dischargeable energy in a single full charge) systeem in de staat Washington in het Everett Substation van het Snohomish County Public Utility District. Deze vanadium batterij kan het licht in 1000 huizen aan te houden voor acht uur.
maar het V-flow-batterijsysteem dat in Sicilië door UET wordt gebouwd, zal binnenkort de grootste batterij ter wereld zijn met 24 MW/96 MWh.
“kosteneffectieve, betrouwbare en langlevende energieopslag is noodzakelijk om het net echt te moderniseren,” zei Dr. Imre Gyuk, energy storage program manager voor DOE ‘ s Office of Electricity Delivery and Energy Reliability, van het systeem van UET. “Nu vanadium-stroombatterijen van de derde generatie marktaandeel winnen, is het essentieel om ons inzicht in opslagwaarde en-optimalisatie te vergroten om de toepassing van geïntegreerde opslag-en hernieuwbare-energieoplossingen in nutsbedrijven te versnellen.”
hoe je het ook snijdt, energieopslag is over het algemeen erg duur geweest. En het maakt niet uit hoe goed gewone batterijen zijn, ze kosten ongeveer 30¢ om 1 kWhr op te slaan, in wezen verdrievoudiging van de kosten van het genereren van die energie.
opslag is in de eerste plaats alleen gedaan wanneer dit nodig is om logistieke redenen, zoals het opslaan van zonne-energie die dag is opgewekt voor gebruik die nacht in een afgelegen gebied. Of als je een zaklamp wilt gebruiken zonder een snoer van 30 meter rond te slepen. Niemand denkt aan de absurd hoge kosten van die elektriciteit, omdat het meestal zo ‘ n kleine hoeveelheid die nodig is om de macht van een zaklamp of een afstandsbediening apparaat. Twintig uur continu gebruik, min of meer, is wat je krijgt van een gemeenschappelijke batterij.
maar het opslaan van energie voor de toekomst wordt steeds belangrijker naarmate de energieopwekking evolueert en we moeten creatiever en goedkoper zijn dan we tot nu toe zijn geweest. Vandaar het belang van de V-flow batterijen.
naast batterijen bestaan er nog andere technologieën voor de opslag van intermitterende energie, zoals thermische energieopslag. De meest gebruikte opslagmethode is echter opgepompte waterkrachtopslag, waarbij overtollige elektriciteit wordt gebruikt om water naar een reservoir achter een dam te pompen. Later, wanneer de vraag naar energie hoog is, komt het opgeslagen water via turbines in de dam vrij om elektriciteit op te wekken. Pomped hydro wordt tegenwoordig gebruikt in 99 procent van de netopslag, maar er zijn geologische en milieubeperkingen waar pomped hydro kan worden ingezet.
voor nu bieden V-flow-batterijen de beste inzetbare technologie voor grote batterijopslag die tot nu toe is ontwikkeld.
Klik hier voor origineel artikel: http://www.forbes.com/sites/jamesconca/2016/12/13/vanadium-flow-batteries-the-energy-storage-breakthrough-weve-needed/#5babe2467271