EnerVault introducerer lavpris-flow-batterier til energilagring

Flow-batteriproducenten EnerVault annoncerede for nylig, at den er tæt på at idriftsætte sit første kommercielle flow-batteribaserede energilagringssystem i Californien, USA. Det børsnoterede Global Cleantech 100 selskab har også indikeret, at prisen på flowbatterier vil være konkurrencedygtig.

Ifølge det amerikanske energiministeriums (DOE) seneste rapport (PDF) om netenergilagring skal det “magiske tal” for kapitalomkostningerne ved energilagring være $250/kWh, og de udjævnede omkostninger til elektricitet (LCOE) skal være $0,20/ kWh for at gøre lagringsteknologier konkurrencedygtige. Uden at afsløre specifikke omkostningstal forventer EnerVault, at kapitalomkostningerne for batteriet er “væsentligt lavere”, hvilket gør det konkurrencedygtigt “på LCOE-basis” med naturgaskraftværker i Californien, der topper.

Det nuværende projekt i Turlock, Californien, vil forsyne Pacific Gas & Electric med 250 kilowatt elektricitet i fire timer. Flowbatteriet placeres sammen med et PV-anlæg og en vandpumpe som vist på billedet nedenfor. Projektet blev støttet af DOE’s Storage Demonstration Program som en del af Obama-administrationens stimuluspakke, som gav $4,7 millioner i bistand.

Billede via EnerVault

Flow-batterier omdanner kemisk energi til elektricitet ved at pumpe elektrolytter gennem en stak elektrokemiske celler. For de fleste strømningsbatteriteknologier er der grænser for niveauet af opladning og afladning af batteriet (kaldet ladetilstandsområdet). For at løse dette problem har EnerVaults Engineered Cascade-teknologi et optimeret cellestackarrangement, der gør det muligt for batteriet at fungere over et bredere ladetilstandsområde.

EnerVaults flowbatteriteknologi bruger jern-chromelektrolytter, som er sikrere og mindre sure end vanadium, det kemikalie, der typisk bruges i flowbatterier. Fordi jern-chrom elektrolytter er universelt forekommende grundstoffer, er de også mere omkostningseffektive, hvilket ofte tages i betragtning med andre kemikalier, der forskes i til flowbatterier.

Nettoeffektiviteten af ​​systemet er dog kun 60 % – væsentligt mindre end de 75 % og 85 %, som andre producenter af vandige flydende elektrolytbatterier hævder. Til sammenligning har Li-ion batterier en effektivitet på over 80%.

Derudover kræver flowbatterier brug af pumpesystemer til at cirkulere elektrolytter – et potentielt pålidelighedsproblem. Dette fremhæves af AES, en førende udvikler af lagersystemer uden præference for specifikke teknologier, som nævnte, at han foretrækker “forseglede batterier” såsom lithium-ion-batterier og er skeptisk over for nye batteriselskaber uden en “stærk track record” af pålidelighed .

EnerVault anerkender, at pålidelighed ikke vil blive demonstreret, før Turlock-projektet er idriftsat og i drift længe nok til at teste disse forudsigelser; De er dog optimistiske. De forventer, at det hydrauliske pumpesystem holder i flere tusinde timer og understreger, at systemet er let at udskifte, og at den milde karakter af de anvendte kemikalier forbedrer batteriets levetid yderligere.

EnerVault har også drevet og overvåget et 30 kW laboratorieskalasystem og er fortsat overbevist om det kommercielle projekt. “Vi fortsætter med at justere vores modeller,” hævder Jim Pape, administrerende direktør for EnerVault, angående projektets forventede ydeevne. “Vi er virkelig på vej og vil være et godt stykke under DOE-målet med hensyn til omkostninger,” tilføjede han.

Med en kapacitet på 250 kW er EnerVaults første kommercielle projekt væsentligt mindre end nogle af de største vanadiumflow-batterier i drift i dag. Men det er det største jern-chrom strømningsbatteri i verden, “med en faktor ti” i energiforsyning, sagde Craig Horne, EnerVaults strategichef.

I en industri med begrænset kommerciel udrulning og felttestning vil EnerVaults flowbatteri være endnu et skridt mod en bedre forståelse af teknologiens omkostninger, pålidelighed og energileveringskapacitet.

Topbillede via EnerVault