211service.com
Ny Grid Storage Technology hjälper till att integrera förnybar energi
Att utveckla billig energilagring är ett kritiskt steg i övergången till förnybara energikällor och bort från fossila bränslen som den primära elkällan: det är det enda sättet som sådana intermittenta källor kan leverera ström till nätet när vinden inte blåser och solen inte skiner.
Duke Energy, landets största företag, försöker en ny strategi för att tackla denna utmaning. Vid sitt Rankin transformatorstation, i North Carolina , har den installerat ett system för hybrid energilagring som kombinerar ett batteri från Aquion energi och ultrakondensatorer från Maxwell Technologies .
De två teknologierna kompletterar varandra. Ultrakondensatorerna, som är bra för stora, kortvariga överspänningar, hjälper till att leverera ström när solenergin på nätet fluktuerar på grund av molntäcke. Aquion-batterierna, som är bättre för att lagra energi under längre perioder, kan leverera ström senare på dagen, när solen går ner och efterfrågan på el stiger. Genom att kombinera de två med smart elektronik kan systemet effektivt hantera effektbehovet under perioder från sekunder till flera timmar. Systemet är det första i sitt slag i nyttoskala, säger Thomas Golden, teknikutvecklingschef för Duke.
Kombinationen av ultrakondensatorer och batterier erbjuder ett billigt, mycket flexibelt lagringssystem för nät.
Ett hybridsystem som använder ultrakondensatorer för högre effektbehov och billigare batterialternativ, såsom Aquions teknologi, har potentialen att ge en mer ekonomisk lösning jämfört med var och en av de teknologier som används separat – eller någon annan lösning, för den delen, säger Apurba Sakti, en forskare med MIT Energy Initiative som arbetar med avancerad energilagringsteknik.
North Carolina rankas på fjärde plats bland staterna för installerad solenergikapacitet, och Duke investerar en halv miljard dollar för att utöka sin solenergiproduktion där. Området som betjänas av Rankin-transformatorstationen inkluderar en 1,2 megawatts solenergianläggning bara en mil bort. Hybridenergilagringssystemet, som togs i drift i februari, innehåller ett batteri från Aquion som är väl lämpat för denna typ av nätlösning. Aquions batterier använder en saltvattenkemi som kan ge långtidslagring till en mycket låg kostnad (se Lagra solen). Kostnaden är viktig eftersom att lägga till ultrakondensatorer kan göra systemet mer komplext och dyrare än en batterilösning.
Litiumjonbatterier kan ladda ur större kraftutbrott än Aquions batterier, vilket skulle minska behovet av ultrakondensatorer, men de är dyrare (cirka $450 per kilowattimme kapacitet, jämfört med mindre än $350). Golden säger att den låga kostnaden för Aquion-tekniken och möjligheten att använda ett mindre batteri, tack vare ultrakondensatorerna, sänkte kostnaden för Rankin-installationen med 10 till 15 procent jämfört med ett system med endast batteri.
Det finns inget sådant som ett perfekt batteri; var och en har sin egen tekniska passform, säger Matt Maroon, vice vd för produktledning på Aquion.
Billig och praktisk energilagring skulle inte bara kunna ta itu med utmaningarna med att integrera förnybara energikällor utan också hjälpa företag att undvika att överbygga kraftverk och transmissionsledningar för att möta efterfrågan. Om man tittar på nätet idag så bygger vi dessa enorma system för att möta behoven i det värsta scenariot i juli när alla kör sina luftkonditioneringar, säger Golden. Det är mycket infrastruktur för bara några dagars toppefterfrågan vi måste täcka.