下一代電池提升容量

對於目前無法接入電網的人來說,可再生能源發電和電網級電池的結合具有徹底的變革性 

世界經濟論壇

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編者注:本文是關於2016年十大新興技術特別報告的一部分,該報告由世界經濟論壇製作。該列表由論壇的新興技術元理事會編制,重點介紹了其成員(包括《大眾科學》主編瑪麗埃特·迪克里斯蒂娜)認為有能力改善生活、變革行業和保護地球的技術進步。它還提供了機會,在技術廣泛應用之前,討論這些技術可能帶來的任何人類、社會、經濟或環境風險和擔憂。

太陽能和風能的容量一直在以兩位數的速度增長,但太陽會落山,風也可能變化無常。儘管由於鈣鈦礦等材料的進步,風力發電場每年都在擴大,太陽能電池的效率也在提高,但這些可再生能源仍然僅滿足全球電力需求的不到5%。在許多地方,由於缺乏經濟實惠、可靠的技術來儲存條件理想時產生的過剩能源,並在需求增加時將電力釋放到電網中,可再生能源被降級為小眾角色。更好的電池可以解決這個問題,使無排放的可再生能源能夠更快地增長,並使為目前生活在無電環境中的12億人更容易帶來可靠的電力。

在過去的幾年裡,已經展示了新型電池,它們提供了足夠高的容量來服務於整個工廠、城鎮,甚至連線偏遠農村社群的“微型電網”。這些電池基於鈉、鋁或鋅。它們避免了舊式鉛酸電池中使用的重金屬和腐蝕性化學物質,並且比目前用於先進電子產品和電動汽車的鋰電池更經濟實惠、更具可擴充套件性和更安全。較新的技術更適合支援嚴重依賴太陽能或風能的輸電系統。


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例如,去年十月,Fluidic Energy宣佈與印度尼西亞政府達成協議,部署35兆瓦的太陽能電池板容量到500個偏遠村莊,為170萬人的家庭供電。該系統將使用Fluidic的鋅空氣電池儲存高達250兆瓦時的能量,以便在任何天氣條件下都能提供可靠的電力。今年四月,該公司與馬達加斯加政府簽署了類似的協議,在當地100個偏遠村莊建立由鋅空氣電池支援的太陽能微型電網。

對於目前無法接入電網的人們——晚上沒有燈光工作,沒有網際網路挖掘資訊,沒有電力洗衣或灌溉莊稼——可再生能源發電和電網級電池的結合具有徹底的變革性,是貧困的有效解藥。但更好的電池也為富裕世界帶來了巨大的希望,因為它正在努力應對在未來幾十年內消除電力生產中的大部分碳排放的艱鉅挑戰——並且同時滿足不斷增長的電力需求。

理想的電池尚未問世。新技術仍有很大的改進空間。但直到最近,電網級電池的進步還很少。因此,看到進步的步伐加快令人鼓舞。

 

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