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能源的未來 - 電池和存儲(chǔ)技術(shù)

發(fā)布時(shí)間:2024-04-18
將我們的發(fā)電和電網(wǎng)提升到21世紀(jì)的努力是一項(xiàng)多方努力。它需要新一代低碳資源組合,包括水電,可再生能源和核電,碳捕獲方式,不花費(fèi)數(shù)十億美元,以及如何使電網(wǎng)變得智能化。
與固體電池(如鋰離子或鉛酸)不同,它們在幾年后開始降解,可以在半無限循環(huán)下*重復(fù)使用,并且不會(huì)降解,從而使它們具有非常長的壽命。 v-flow電池在存儲(chǔ)持續(xù)時(shí)間越長且功率和能量需求越大的情況下也變得更具成本效益。
與固體電池(如鋰離子或鉛酸)不同,它們在幾年后開始降解,可以在半無限循環(huán)下*重復(fù)使用,并且不會(huì)降解,從而使它們具有非常長的壽命。 v-flow電池在存儲(chǔ)持續(xù)時(shí)間越長且功率和能量需求越大的情況下也變得更具成本效益。 wattjoule和uet
但是電池和存儲(chǔ)技術(shù)很難跟上。它們對于碳限制世界中的任何成功至關(guān)重要,這個(gè)世界使用太陽能和風(fēng)能等間歇性資源,或者擔(dān)心面對自然災(zāi)害和惡意破壞企圖時(shí)的恢復(fù)能力。
本周,能源部決定在太平洋西北實(shí)驗(yàn)室建造價(jià)值數(shù)百??萬美元的電網(wǎng)研究綜合體。更好的是,更大的電池是這項(xiàng)研究的主要組成部分。
pnnl能源與環(huán)境副實(shí)驗(yàn)室主任jud virden指出,將目前的鋰離子電池用于當(dāng)前的技術(shù)狀態(tài)需要40年的時(shí)間。
今天在:工業(yè)
我們沒有40年的時(shí)間進(jìn)入下一個(gè)級(jí)別。我們需要在10年內(nèi)完成。
在不到十年的時(shí)間里,存儲(chǔ)市場可能會(huì)超過1000億美元。
在不到十年的時(shí)間里,存儲(chǔ)市場可能會(huì)超過1000億美元。 wattjoule
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這不像我們一直閑著。我們剛剛?cè)〉昧司薮蟮某晒?。電池技術(shù)確實(shí)越來越好。近,鋰離子電池的jack goodenough推出了一種新的快速充電電池技術(shù),使用玻璃電極而不是液體電極,鈉而不是鋰,并且可能具有三倍的能量密度作為鋰離子電池。
除了電池,我們還有其他技術(shù)用于存儲(chǔ)間歇性能源,例如熱能存儲(chǔ),它允許在夜間進(jìn)行冷卻并在高峰時(shí)段存儲(chǔ)供第二天使用。
目前,廣泛使用的儲(chǔ)存方法是抽水蓄能,其使用多余的電力將水泵送到大壩后面的水庫。后來,當(dāng)對能源的需求很高時(shí),儲(chǔ)存的水通過大壩中的渦輪機(jī)釋放以發(fā)電。
今天,99%的電網(wǎng)存儲(chǔ)使用抽水蓄能電站,但對可以部署抽水電站的地方存在地質(zhì)和環(huán)境限制。
我們甚至研究過其他基于重力的儲(chǔ)能系統(tǒng),例如鐵路儲(chǔ)能系統(tǒng),它使用多余的風(fēng)能和太陽能將數(shù)百萬磅的巖石上坡移動(dòng)到特殊的電動(dòng)軌道車輛中,這些軌道車輛向下滾動(dòng),轉(zhuǎn)換這種重力勢能電力輸出到電網(wǎng)。
但我們確實(shí)需要公用事業(yè)規(guī)模的化學(xué)電池存儲(chǔ)來應(yīng)對發(fā)電(可再生能源)和需求(整個(gè)商業(yè)日使用中的快速變化)的快速間歇性。這些需要非常大,但非常穩(wěn)定和持久。
阻礙廣泛采用大規(guī)模儲(chǔ)能的主要障礙之一是成本。 wattjoule的釩液流電池系統(tǒng)通過顯著增加給定量釩的儲(chǔ)存能量來降低成本。它還提供幾乎免費(fèi)的釩。
阻礙廣泛采用大規(guī)模儲(chǔ)能的主要障礙之一是成本。 wattjoule的釩液流電池系統(tǒng)通過顯著增加給定量釩的儲(chǔ)存能量來降低成本。它還提供幾乎免費(fèi)的釩。 wattjoule
鋰離子電池是我們現(xiàn)在所知道的。它們可以在一個(gè)小巧輕便的電池中儲(chǔ)存大量的能量,使它們成為筆記本電腦和手機(jī)等小型電子產(chǎn)品的首xuan電池。
但鋰離子電池的使用壽命太短,并且存在快速發(fā)熱等問題。在不久的將來,它們將主導(dǎo)小型產(chǎn)品領(lǐng)域,如個(gè)人設(shè)備和電動(dòng)汽車,但對于公用事業(yè)規(guī)模的商用電池市場,我們需要更長壽命的更大系統(tǒng)。
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