能源的未來 - 電池和存儲(chǔ)技術(shù)

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?cè)趲啄旰箝_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(zhǎng)的壽命。 V-flow電池在存儲(chǔ)持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)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?cè)趲啄旰箝_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(zhǎng)的壽命。 V-flow電池在存儲(chǔ)持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)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(duì)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(yáng)能和風(fēng)能等間歇性資源，或者擔(dān)心面對(duì)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國(guó)家實(shí)驗(yàn)室建造價(jià)值數(shù)百??萬(wàn)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(chǎng)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(chǎng)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Αｋ姵丶夹g(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(kù)。后來，當(dāng)對(duì)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(duì)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(yáng)能將數(shù)百萬(wàn)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(shì)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(duì)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(duì)于公用事業(yè)規(guī)模的商用電池市場(chǎng)，我們需要更長(zhǎng)壽命的更大系統(tǒng)。