den senaste bästa batterilagringstekniken för att komma fram på den kommersiella marknaden är vanadin redox-batteriet, även känt som vanadin-flödesbatteriet.
v-flow-batterier är helt containeriserade, icke-brandfarliga, kompakta, återanvändbara under halv oändliga cykler, släpper ut 100% av den lagrade energin och bryts inte ned i mer än 20 år.
de flesta batterier använder två kemikalier som ändrar Valens (eller laddning eller redoxtillstånd) som svar på elektronflöde som omvandlar kemisk energi till elektrisk energi och vice versa. V-flow-batterier använder flera valenstillstånd av bara vanadin för att lagra och släppa laddningar.
V kan existera som flera joner av olika laddningar i lösning, V(2+,3+,4+,5+), var och en har olika antal elektroner runt kärnan. Färre elektroner ger en högre positiv laddning. Energi lagras genom att tillhandahålla elektroner som gör V(2+, 3+) och energi frigörs genom att förlora elektroner för att bilda V (4+, 5+).
Flödesbatterier består av två tankar vätska, som helt enkelt sitter där tills det behövs. När de pumpas in i en reaktor flyter de två lösningarna intill varandra förbi ett membran och genererar en laddning genom att flytta elektroner fram och tillbaka under laddning och urladdning.
denna typ av batteri kan erbjuda nästan obegränsad energikapacitet helt enkelt genom att använda större elektrolytlagringstankar. Det kan lämnas helt urladdat under långa perioder utan skadliga effekter, vilket gör underhållet enklare än andra batterier. På grund av dessa unika egenskaper minskar de nya v-flow-batterierna lagringskostnaden till cirka 5 kcal/kWh.
dessa batterier är ganska stora och bäst lämpade för industriella och verktygsskala applikationer. De kunde aldrig passa i en elbil, så Tesla-batteriet är säkert för tillfället. Men v-flow-batteriet konkurrerar ut Li-ion och alla andra fasta batterier för applikationer i verktygsskala. De är bara säkrare, mer skalbara, långvariga och billigare-mindre än hälften av kostnaden per kWh.
ny batteriteknik är viktig i vår nya energiframtid. Enligt US Energy Storage Monitor kommer efterfrågan på energilagring, särskilt på affärs-och användningsskalorna, att öka tio gånger under de närmaste fem åren, vilket i stor utsträckning drivs av förlängningen av federal Investment Tax Credit (ITC) i ytterligare fem år. Energy Storage Association säger att företagens investeringar i energilagring nådde 660 miljoner dollar under bara tredje kvartalet 2016.
UniEnergy Technologies (UET) i Seattle producerar de största MW-skala vanadinflödesbatterierna hittills, med hjälp av en molekyl som utvecklats vid Pacific Northwest National Laboratory. PNNL: s genombrott var att införa saltsyra i elektrolytlösningen, nästan fördubbla lagringskapaciteten och få systemet att fungera över ett mycket större temperaturområde.
för närvarande är det största installerade v-flödesbatteriet ett UET 2MW/8MWh (power/total dischargeable energy in a single full charge) – system i Washington State vid Snohomish County Public Utility District Everett transformatorstation. Detta vanadinbatteri kan hålla lamporna tända i 1000 hem i åtta timmar.
men v-flow-batterisystemet som byggs på Sicilien av UET kommer snart att vara det största batteriet i världen vid 24mw/96mwh.
”kostnadseffektiv, pålitlig och längre livslängd energilagring är nödvändig för att verkligen modernisera nätet”, säger Dr. Imre Gyuk, energilagringsprogramchef för does Kontor för Elleverans och Energitillförlitlighet, för UET: s system. ”Eftersom tredje generationens vanadinflödesbatterier får marknadsandelar är det viktigt att öka vår förståelse för lagringsvärde och optimering för att påskynda antagandet av integrerade lagrings-och förnybara energilösningar bland verktyg.”
oavsett hur du skär det har energilagring i allmänhet varit mycket dyrt. Och oavsett hur bra vanliga batterier är, kostar de cirka 30 kcal för att lagra 1 kWhr, vilket i huvudsak tredubblar kostnaden för att generera den energin.
Lagring har främst gjorts endast när det är nödvändigt av logistiska skäl, som att lagra solenergi som genereras den dagen för användning den natten i ett avlägset område. Eller när du vill ha en ficklampa att använda utan att dra en hundra fot sladd runt. Ingen tänker på den absurda höga kostnaden för den elen eftersom det vanligtvis är en så liten mängd som behövs för att driva en ficklampa eller en fjärrapparat. Tjugo timmars kontinuerlig användning, mer eller mindre, är vad du får från ett gemensamt batteri.
men lagring av energi för framtiden blir allt viktigare när kraftproduktionen utvecklas och vi måste vara mer kreativa och billigare än vi hittills har varit. Därför vikten av v-flödesbatterierna.
förutom batterier finns det andra tekniker för lagring av intermittent energi, sådan termisk energilagring. Den mest använda lagringsmetoden är dock pumpad hydrolagring, som använder överskottsel för att pumpa vatten upp till en behållare bakom en damm. Senare, när efterfrågan på energi är hög, frigörs det lagrade vattnet genom turbiner i dammen för att generera el. Pumpad hydro används i 99 procent av nätlagring idag, men det finns geologiska och miljömässiga begränsningar på var pumpad hydro kan distribueras.
för närvarande erbjuder V-flow-batterier den bästa distribuerbara stora batterilagringstekniken som hittills utvecklats.
Klicka här för originalartikel: http://www.forbes.com/sites/jamesconca/2016/12/13/vanadium-flow-batteries-the-energy-storage-breakthrough-weve-needed/#5babe2467271