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能源的未來 - 電池和存儲技術

更新時間:2019-10-18點擊次數(shù):1981

將我們的發(fā)電和電網(wǎng)提升到21世紀的努力是一項多方努力。它需要新一代低碳資源組合,包括水電,可再生能源和核電,碳捕獲方式,不花費數(shù)十億美元,以及如何使電網(wǎng)變得智能化。

 與固體電池(如鋰離子或鉛酸)不同,它們在幾年后開始降解,可以在半無限循環(huán)下*重復使用,并且不會降解,從而使它們具有非常長的壽命。 V-flow電池在存儲持續(xù)時間越長且功率和能量需求越大的情況下也變得更具成本效益。

與固體電池(如鋰離子或鉛酸)不同,它們在幾年后開始降解,可以在半無限循環(huán)下*重復使用,并且不會降解,從而使它們具有非常長的壽命。 V-flow電池在存儲持續(xù)時間越長且功率和能量需求越大的情況下也變得更具成本效益。 WATTJOULE和UET

但是電池和存儲技術很難跟上。它們對于碳限制世界中的任何成功至關重要,這個世界使用太陽能和風能等間歇性資源,或者擔心面對自然災害和惡意破壞企圖時的恢復能力。

本周,能源部決定在太平洋西北國家實驗室建造價值數(shù)百??萬美元的電網(wǎng)研究綜合體。更好的是,更大的電池是這項研究的主要組成部分。

PNNL能源與環(huán)境副實驗室主任Jud Virden指出,將目前的鋰離子電池用于當前的技術狀態(tài)需要40年的時間。

今天在:工業(yè)

我們沒有40年的時間進入下一個級別。我們需要在10年內(nèi)完成。

 在不到十年的時間里,存儲市場可能會超過1000億美元。

在不到十年的時間里,存儲市場可能會超過1000億美元。 WATTJOULE

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這不像我們一直閑著。我們剛剛?cè)〉昧司薮蟮某晒?。電池技術確實越來越好。近,鋰離子電池的Jack Goodenough推出了一種新的快速充電電池技術,使用玻璃電極而不是液體電極,鈉而不是鋰,并且可能具有三倍的能量密度作為鋰離子電池。

除了電池,我們還有其他技術用于存儲間歇性能源,例如熱能存儲,它允許在夜間進行冷卻并在高峰時段存儲供第二天使用。

目前,廣泛使用的儲存方法是抽水蓄能,其使用多余的電力將水泵送到大壩后面的水庫。后來,當對能源的需求很高時,儲存的水通過大壩中的渦輪機釋放以發(fā)電。

今天,99%的電網(wǎng)存儲使用抽水蓄能電站,但對可以部署抽水電站的地方存在地質(zhì)和環(huán)境限制。

我們甚至研究過其他基于重力的儲能系統(tǒng),例如鐵路儲能系統(tǒng),它使用多余的風能和太陽能將數(shù)百萬磅的巖石上坡移動到特殊的電動軌道車輛中,這些軌道車輛向下滾動,轉(zhuǎn)換這種重力勢能電力輸出到電網(wǎng)。

但我們確實需要公用事業(yè)規(guī)模的化學電池存儲來應對發(fā)電(可再生能源)和需求(整個商業(yè)日使用中的快速變化)的快速間歇性。這些需要非常大,但非常穩(wěn)定和持久。

 阻礙廣泛采用大規(guī)模儲能的主要障礙之一是成本。 WattJoule的釩液流電池系統(tǒng)通過顯著增加給定量釩的儲存能量來降低成本。它還提供幾乎免費的釩。

阻礙廣泛采用大規(guī)模儲能的主要障礙之一是成本。 WattJoule的釩液流電池系統(tǒng)通過顯著增加給定量釩的儲存能量來降低成本。它還提供幾乎免費的釩。 WATTJOULE

鋰離子電池是我們現(xiàn)在所知道的。它們可以在一個小巧輕便的電池中儲存大量的能量,使它們成為筆記本電腦和手機等小型電子產(chǎn)品的首xuan電池。

但鋰離子電池的使用壽命太短,并且存在快速發(fā)熱等問題。在不久的將來,它們將主導小型產(chǎn)品領域,如個人設備和電動汽車,但對于公用事業(yè)規(guī)模的商用電池市場,我們需要更長壽命的更大系統(tǒng)。

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