Công nghệ pin mới nhất để lưu trữ năng lượng

Công nghệ pin mới nhất để lưu trữ năng lượng

Chúng ta phải theo kịp sự phát triển của công nghệ nếu muốn có cơ hội chống lại biến đổi khí hậu, nhưng quả là một thách thức đáng khen ngợi.

Là tôi hay bạn có nhận thấy sự quan tâm ngày càng tăng đối với các ứng dụng công nghệ liên quan đến chống biến đổi khí hậu gần đây không? Hộp thư đến của tôi chứa đầy các thông báo, báo cáo và thông cáo báo chí về vô số chủ đề hấp dẫn như đạt được mục tiêu không carbon, năng lượng tái tạo, hệ thống lưu trữ năng lượng, v.v. Một điểm chung của tất cả những email này là tập trung vào việc tạo ra sức mạnh lưới điện có khả năng phục hồi tốt hơn trước các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt do hiện tượng nóng lên toàn cầu gây ra.

Về chủ đề đó, năng lượng tái tạo được coi là yếu tố chính của nỗ lực này, với các hệ thống lưu trữ năng lượng giúp điều đó trở nên khả thi. Một số chuyên gia đã đi xa hơn khi nói rằng việc lưu trữ năng lượng là điều cần thiết để chuyển đổi lưới điện khỏi thế hệ dựa vào nhiên liệu hóa thạch. Đó là một liên kết quan trọng nếu bạn muốn. Vào thời điểm đó, tôi chuyển hướng đọc của mình sang vấn đề nghiên cứu và phát triển lưu trữ năng lượng (R&D) ở quy mô tiện ích.

Một email thu hút sự chú ý của tôi tập trung vào hoạt động R&D mới nhất về pin lithium thể rắn. Chúng được cho là có dung lượng gấp đôi pin lithium-ion (Li-ion) ngày nay. Các email khác chuyển sang các công nghệ thay thế được thiết kế để thay thế pin Li-ion, đặc biệt là cho các hệ thống pin quy mô tiện ích. Chúng ta hãy xem các bài viết khác.

Công nghệ trưởng thành    

Một vấn đề khác tập trung vào những tiến bộ về pin dòng oxi hóa khử trên thị trường. Chúng bao gồm hai chất điện phân lỏng được ngăn cách bởi một màng. Công suất của chúng chỉ bị giới hạn bởi kích thước của bình điện phân. Gần đây, DOE (Bộ Năng lượng) thông báo họ đang tài trợ cho R&D cùng với các dự án trình diễn tập trung vào pin dòng oxi hóa khử quy mô lưới điện. Một số nhóm nghiên cứu tiếp thị cho biết thị trường pin oxy hóa khử đang phát triển. Về mặt giá trị, ước tính của họ rất khác nhau, nhưng những con số rất ấn tượng. Tôi sẽ chuyển pin dòng oxi hóa khử vào danh mục đang thịnh hành của mình và xem nó.

Pin natri-ion (Na-ion) là một ứng dụng nữa thu hút sự quan tâm gần đây. Các báo cáo chỉ ra rằng natri rẻ hơn nhiều so với lithium. Lithium cacbonat có giá khoảng 80.000 USD/tấn so với natri cacbonat có giá khoảng 300 USD/tấn. Về mặt kỹ thuật, pin Na-ion có xu hướng kích thước lớn hơn pin Li-ion, đây làmột vấn đề đối với các thiết bị điện tử tiêu dùng và xe điện. Đó không phải là vấn đề đối với các ứng dụng lưu trữ quy mô tiện ích. Trên toàn cầu có khoảng 20 nhà máy sản xuất pin Na-ion đang được quy hoạch hoặc đang xây dựng. Có vẻ như pin Na-ion là một công nghệ khác mà tôi sắp xem xét.

Có một công nghệ pin nổi tiếng khác đang được phát triển; đó là pin kim loại lỏng. Có lẽ công nghệ pin kim loại lỏng đầu tiên mà người ta nghĩ đến là pin natri-lưu huỳnh đã phổ biến nhiều năm trước, nhưng có một cách tiếp cận mới rất hấp dẫn. Xcel Energy thông báo rằng họ đang lắp đặt một bộ pin kim loại lỏng của Ambri như một phần của dự án trình diễn tại Trung tâm Tăng tốc Công nghệ Mặt trời ở Aurora, Colorado. Dự kiến ​​nó sẽ trực tuyến vào đầu năm 2024.Được thiết kế để làm việc chăm chỉ     

Dự án Xcel Energy sử dụng hệ thống pin kim loại lỏng đặc biệt thế hệ thứ hai của Ambri. Vì vậy, tôi đã liên hệ với Adam Briggs, Giám đốc thương mại của Ambri để hiểu rõ hơn về khả năng của pin. Adam giải thích rằng pin kim loại lỏng của Ambri được thiết kế để sạc đầy và xả hai lần một ngày, mỗi ngày trong suốt tuổi thọ 20 năm. Đó là một loại pin bền bỉ được thiết kế để hoạt động chăm chỉ với mức giảm dung lượng không đáng kể!

Pin của Ambri sử dụng các vật liệu điện cực phổ biến, antimon và hợp kim canxi, rẻ hơn đáng kể và phong phú hơn so với các vật liệu được sử dụng trong pin Li-ion. Các bộ phận này được đặt trong một hộp cách nhiệt kín có chất điện phân muối được làm nóng đến 500° C (932° F). Khi hệ thống hoạt động, các chu kỳ sạc/xả sẽ tạo ra toàn bộ nhiệt lượng mà hệ thống cần.

Lớp cách nhiệt của thùng chứa giữ nhiệt bên trong, giúp loại bỏ nhu cầu về nguồn nhiệt bên ngoài. Ngoài ra, nó không tạo ra khí, có nghĩa là hệ thống của Ambri không cần thiết bị làm mát, chữa cháy hoặc phòng chống cháy nổ như hệ thống Li-ion yêu cầu. Ambri hiện đang nghiên cứu pin thế hệ thứ ba để tăng công suất hệ thống pin của họ lên mức megawatt trên quy mô lưới điện.

Source : https://www.tdworld.com/distributed-energy-resources/energy-storage