EnerVault introduceert goedkope flowbatterijen voor energieopslag

Fabrikant van flowbatterijen EnerVault heeft onlangs aangekondigd dat het op het punt staat zijn eerste commerciële energieopslagsysteem op basis van flowbatterijen in Californië, VS, in gebruik te nemen. Het aan de Global Cleantech 100 genoteerde bedrijf heeft ook aangegeven dat de kosten van flowbatterijen concurrerend zullen zijn.

Volgens het laatste rapport (PDF) van het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE) over energieopslag op het elektriciteitsnet moet het ‘magische getal’ voor de kapitaalkosten van energieopslag $250/kWh bedragen en moeten de genivelleerde elektriciteitskosten (LCOE) $0,20/ kWh om opslagtechnologieën concurrerend te maken. Zonder specifieke kostencijfers bekend te maken, verwacht EnerVault dat de kapitaalkosten van de batterij “aanzienlijk lager” zullen zijn, waardoor deze “op LCOE-basis” concurrerend zal zijn met de piekende aardgascentrales in Californië.

Het huidige project in Turlock, Californië, zal Pacific Gas & Electric gedurende vier uur van 250 kilowatt elektriciteit voorzien. De flowbatterij wordt samen met een PV-systeem en een waterpomp geplaatst zoals weergegeven in onderstaande afbeelding. Het project werd ondersteund door het Storage Demonstration Program van het DOE als onderdeel van het stimuleringspakket van de regering-Obama, dat 4,7 miljoen dollar aan hulp opleverde.

Afbeelding via EnerVault

Flowbatterijen zetten chemische energie om in elektriciteit door elektrolyten door een stapel elektrochemische cellen te pompen. Voor de meeste flow-batterijtechnologieën zijn er grenzen aan het laad- en ontladingsniveau van de batterij (het laadstatusbereik genoemd). Om dit probleem op te lossen, beschikt EnerVault’s Engineered Cascade-technologie over een geoptimaliseerde celstapeling, waardoor de batterij over een breder laadstatusbereik kan werken.

De flow-batterijtechnologie van EnerVault maakt gebruik van ijzer-chroom-elektrolyten, die veiliger en minder zuur zijn dan vanadium, de chemische stof die doorgaans in flow-batterijen wordt gebruikt. Omdat ijzer-chroomelektrolyten universeel voorkomende elementen zijn, zijn ze ook kosteneffectiever, waarmee vaak rekening wordt gehouden bij andere chemicaliën die worden onderzocht voor flowbatterijen.

De netto-efficiëntie van het systeem bedraagt ​​echter slechts 60% – aanzienlijk minder dan de 75% en 85% die andere fabrikanten van waterige vloeibare elektrolytbatterijen beweren. Ter vergelijking: Li-ion-batterijen hebben een efficiëntie van meer dan 80%.

Bovendien vereisen flowbatterijen het gebruik van pompsystemen om elektrolyten te laten circuleren – een potentieel betrouwbaarheidsprobleem. Dit wordt benadrukt door AES, een toonaangevende ontwikkelaar van opslagsystemen zonder voorkeur voor specifieke technologieën, die zei dat hij de voorkeur geeft aan ‘gesloten batterijen’ zoals lithium-ionbatterijen en sceptisch staat tegenover nieuwe batterijbedrijven zonder een ‘sterk trackrecord’ op het gebied van betrouwbaarheid. .

EnerVault erkent dat de betrouwbaarheid pas zal worden aangetoond als het Turlock-project in gebruik wordt genomen en lang genoeg in bedrijf is om deze voorspellingen te testen; Ze zijn echter optimistisch. Ze verwachten dat het hydraulische pompsysteem enkele duizenden uren meegaat en benadrukken dat het systeem gemakkelijk vervangbaar is en dat de milde aard van de gebruikte chemicaliën de levensduur van de batterij verder verbetert.

EnerVault heeft ook een systeem van 30 kW op laboratoriumschaal beheerd en gemonitord en blijft vertrouwen hebben in het commerciële project. “We blijven onze modellen aanpassen”, zegt Jim Pape, CEO van EnerVault, over de verwachte prestaties van het project. “We liggen echt op koers en zullen qua kosten ruim onder het DOE-doel blijven”, voegde hij eraan toe.

Met een capaciteit van 250 kW is het eerste commerciële project van EnerVault aanzienlijk kleiner dan enkele van de grootste vanadiumstroombatterijen die momenteel in gebruik zijn. Maar het is de grootste ijzer-chroomstroombatterij ter wereld, “met een factor tien” in energielevering, zegt Craig Horne, Chief Strategy Officer van EnerVault.

In een sector met beperkte commerciële inzet en veldtesten zal de flowbatterij van EnerVault een nieuwe stap zijn in de richting van een beter begrip van de kosten, betrouwbaarheid en energieleveringsmogelijkheden van de technologie.

Bovenste afbeelding via EnerVault