液流電池能取代柴油發電機嗎?

對柴油成癮的偏遠社群將希望寄託在儲能技術上

在安大略省的桑迪湖(人口2650人),為這個位於多倫多西北一千英里的偏遠社群供電的柴油燃料價格約為每加侖9美元。即使如此,在嚴酷的北部氣候中,它也只能在部分時間提供電力。

“總是有問題,總是有停電,”桑迪湖原住民的第一民族的資本專案經理哈里·米基斯抱怨道。“柴油是我們目前唯一的服務來源。無論是否負擔得起,那都是我們唯一的來源,”他補充道。

不用說,他們正在尋找替代方案,一家加拿大礦業公司認為它在一種使用鮮為人知的金屬釩的新電池中找到了一個替代方案。


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在沒有任何可行的儲存選項的情況下,風力渦輪機和太陽能電池板等可再生能源只能在有風和陽光照射時發電。有了儲存,電力可以在需要時儲存和分配,這也是儲能技術被描述為可再生能源“聖盃”的原因之一。

目前正在嘗試多種電池技術,包括鋰和鎘液流電池,但位於不列顛哥倫比亞省溫哥華的美國釩業公司認為,釩液流電池可能具有幾個獨特的優勢,包括耐用性和可擴充套件性。

該電池依賴於一種由釩(一種常用於硬化鋼鐵的金屬)和硫酸的混合物製成的電解質化合物,該化合物位於可以連續充電和放電的容器中。與大多數電池不同,由於陽極和陰極不是由競爭材料製成的,因此電解質不會隨著時間的推移而降解。美國釩業公司的執行主席羅恩·麥克唐納表示,而且由於它主要由水製成,因此無毒且不會爆炸。

明日採礦,今日營收
美國釩業公司採取了雙管齊下的方法將釩電池推向市場。該公司購買了內華達州中部一座山坡的權利,那裡擁有獨特的純釩礦藏。該公司希望在與美國土地管理局完成許可程式後,在大約 18 個月內建立一個露天礦來提取這種金屬。

麥克唐納表示,該地點被稱為吉貝利尼山,釩礦藏的純度為 99.995%。

“這意味著它的純度足以投入電池市場,”他說。“這種礦藏是獨一無二的。冶金學家說,真的沒有其他礦藏能與之相比。”

美國釩業公司的礦山可能要兩年後才能投入運營,但該公司仍然希望儘快開始銷售釩液流電池。該公司已獲得一種電解質的海外供應,並最近與奧地利能源公司吉爾德邁斯特簽署了一項銷售協議,獨家使用該公司可擴充套件的儲能系統CellCube技術。

吉爾德邁斯特已經在歐洲和亞洲銷售 CellCubes,電池在從德國到西伯利亞到沙烏地阿拉伯的城鎮中儲存能量。這種在各種氣候下的耐用性對美國釩業公司的董事會成員很有吸引力。

“吉爾德邁斯特有 100 多套[CellCube]裝置,其中 40 多套是重要的裝置,”麥克唐納說。“他們真的把它做得很好,並且為這些氣候做了準備。”

在桑迪颶風過後,美國釩業公司一直在向紐約尋求安全微電網儲存解決方案的公司推銷電池,最近在該市獲得了多達八份電池報價,但尚不清楚有多少仍在討論中。

與此同時,該公司正在推進另一項在自己國傢俱有重大財政影響的測試執行。

爭取偏遠社群
今年夏天早些時候,美國釩業公司宣佈了一項倡議,將釩液流電池投入加拿大北部偏遠社群。該公司與 1999 年至 2003 年擔任加拿大原住民事務和北部發展部長的羅伯特·諾特合作,希望與一個或多個社群達成協議,在那裡測試電池,使用電池儲存可再生能源(很可能是太陽能),取代偏遠社群長期以來依賴的昂貴柴油發電。

諾特說:“這些社群的生活成本非常高,食物成本也很高。”“要維持更高的生活水平要困難得多。”

靠近馬尼托巴邊境的桑迪湖就是這樣一個社群。幾十年來,居民獲得柴油的最便宜方式是在冬季形成約 4 到 6 周的冰路上將整整一年的供應量用卡車運進來,這一過程使成本增加了一倍以上,使其上升至每升約 2.40 加元(2.33 美元)。

由於聯邦和省級政府有義務為每位加拿大人提供電力,因此這項費用通常由加拿大納稅人承擔。麥克唐納表示,僅在安大略省就有 78 個社群完全依賴柴油發電,這些社群平均每年需要聯邦和省級政府 8700 萬加元來補貼其燃料成本。

此外,燃料是骯髒且對環境有害的,並且在加拿大北部惡劣的環境中(氣溫可能在零下 30 到零下 40 攝氏度之間徘徊數月)無法發揮最佳效能。而且,隨著加拿大原住民人口的爆炸式增長——每年增長 5%,是加拿大平均水平的兩倍——可靠的能源供應比以往任何時候都更加重要。

諾特說:“柴油不被認為是清潔能源;它是一種骯髒的能源,我們正試圖儘可能擺脫它。”

他說,據瞭解,柴油在運輸過程中會洩漏到冰面和周圍環境中,這是燃料帶來的諸多問題之一。寒冷的氣候也會導致柴油驅動的北部社群頻繁停電。

他說:“他們北部柴油發電的一些問題是不可靠。”他還說,電力時有時無的問題與現代電器不太相容。“電視機的使用壽命不長,微波爐、傳統爐灶,所有這些東西的磨損速度都更快。”

在桑迪湖,社群官員已準備好聽取任何柴油替代方案,包括釩液流電池。米基斯說:“這將是第一民族會考慮的事情。”“實際上,對於像我們這樣的社群來說,這是一個非常好的解決方案。”

創新“廣闊”的前景
田納西大學諾克斯維爾分校專門研究能量轉換和儲存的工程學教授馬修·門奇在過去四年裡一直在改進釩氧化還原液流電池。他說,它仍然沒有接近商業規模。

他說:“與其他技術相比,釩本身的價格相對較高。”“這將對將釩氧化還原液流電池整合到電網中的能力產生很大影響。”

門奇將儲能描述為“目前非常熱門的領域”。研究人員還在研究使用鋰、鎘和鎳製造液流電池,這些材料更便宜,但根據門奇的說法,在電池中磨損得更快。

他說:“我們真的不知道誰會是贏家。”“目前的前景非常廣闊。”

儘管如此,成本似乎是唯一阻礙釩電池發展的因素。如果損壞,電池很容易修復。為了擴大規模,可以透過擴大電解液罐來實現更大的功率。

然而,加拿大北部的第一民族和其他偏遠社群可能更難說服。麥克唐納說,該公司希望在明年年底前在五個社群安裝電池。

諾特說:“要闡明這項技術及其工作原理,還有很長的路要走。”“他們將不得不對此進行自己的盡職調查,這將是一個更長的過程。”

經環境與能源出版有限責任公司許可,轉載自氣候新聞專線。www.eenews.net, 202-628-6500

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