Ringlusaku energiasalvestusruumi -süsteemi võimalused ja takistused

Energia salvestamise sektori ekspert ja puhta energia innovatsiooni toetaja Anthony Price täpsustab hiljuti Belgias Brüsselis toimunud International Flow Battery Discussion foorumi konverentsil käsitletud stiile ja materjale, asetades kohtumise nii rahvusvahelise dekarboniseerimise kui ka energiasüsteemide moderniseerimise konteksti.

Ta märkis, et Ühendkuningriigi valitsuse energeetikaministeerium ja tööstuslik lähenemine (BEIS) väitis vastusena 2021. aasta määramisele energia pikaajalise salvestamise kohta, et 'me tagame piisavate suuremahuliste pikaajaliste energiasalvestussüsteemide (LLES) kasutuselevõtu ning stabiliseerime ka elektrisüsteemi toimimise, luues sobivad plaanid suuremate investeeringute tagamiseks 2024 poolt.'

Reaktsioon tuleb enne juuni lõpus Brüsselis toimuvat rahvusvahelist vooluakude arutelufoorumit (IFBF), lootuses, et poliitika mõjutab ja suunab rahastajaid investeerima suuremahulistesse pikaajalistesse energiasalvestussüsteemidesse (LLES).

Flow-akud sobivad paljude suuremahuliste ja pikaajalise energiasalvestusruumi rakenduste jaoks, märkis Rate, aga ka paljud vooluakude turul ootavad Ühendkuningriigi föderaalvalitsuse energeetikaministeeriumi ja ka tööstusstrateegia (BEIS) reaktsiooni, lootes, et nende plaanid ei lähe kindlasti mitte ainult Ühendkuningriigi energiaplaaniga Constant, vaid ka kooskõlas energiapoliitikaga Euroopas, Põhja-Ameerikas ja mujal.

Lisaks konsultatsioonile reageerimisele on Ühendkuningriigi valitsuse energia- ja tööstustehnika osakond (BEIS) avaldanud ka aruande 'Pikaajalise energiasalvestusruumi mugavused', aruande, mis mõõdab energiasalvestusruumi väärtust Energiasalvestusvõimalused vähendavad Interneti-ühenduseta süsteemikulusid 13 miljardi ₤ kuni 24 miljardi ₤ võrra. Pikaajalised energiasalvestusvahendid võivad pakkuda vajalikke suuremaid salvestuslahendusi eriti soodsalt kui lühiajalised energiasalvestuse alternatiivid.

Need numbrid on suure tõenäosusega kooskõlas IFBF (International Flow Battery Discussion Forum) koosolekul jagatud vaadetega, mis annab kindlustunde, et vooluakud kuuluvad kindlasti tuleviku akuenergia salvestusruumi tehnoloogiate hulka.

Üllatuslikult ei andnud Ühendkuningriigi föderaalvalitsuse tagasiside täpselt kindlaks, mis koosneb tohutust pikaajalisest energiasalvestussüsteemist. Probleem on selles, et ranged tõlgendused toovad kaasa piirangud, mis võivad jätta kõrvale energiasalvestusruumi ülesanded või tehnoloogiad, mis võivad pakkuda elektrisüsteemile olulisi teenuseid või eeliseid.

Rahvusvahelisel tsirkulatsioonipatareide veebifoorumil (IFBF) said osalejad tsirkulatsioonipatarei tõlgendusest paremini aru: 'Voolaku on elektrokeemiline energiamuundur, mis kasutab aktiivse materjalina jooksvat keskkonda või kombinatsioonis energeetilise materjaliga, mida kasutatakse omavahel, ning suudab ka elektrokeemilist reaktsiooni pöörata.'.

Lisaks on üksikisikud jõudnud kokkuleppele tsirkulatsiooniakude eeliste osas: pikk eluiga, pikk tsükli eluiga, madal mõju seadistusele, kõrge paranemiskiirus jne, kuid kui aku energiasalvestusruumi süsteemid kasutavad tavaliselt liitiumioonakusid, siis paljud energiasalvestite programmeerijad seda ei tee. Nende elu- või äripindade nägemine oli nende jaoks põhiline pettumus.

Üks probleem on akuenergia salvestusruumi süsteemide kirjete sagedus, mis jätavad välja tsirkuleerivad akud või minimeerivad nende olulist rolli. Seetõttu jätkub kindlasti turumängijate vaheline arutelu selle üle, mis on 'vastupidav' või 'massiivne'.

Lisaks tuleb meeles pidada, et Ühendkuningriigis loodi ja võeti kasutusele ka 49 MW energiasalvestusprojektid, et vältida täiendavate ettevalmistuslubade ja kasutusprobleemide vajadust, näiteks piirangutest, mis nõuavad energiaturgude harjumuste muutmist. Inimesed peavad mõistma pikaajalise energiasalvestuse tõlgendamist, et julgustada rahalisi investeeringuid tipptasemel energiasalvestusruumi töökohtadesse.

Tänavune rahvusvaheline voolupatareide arutelufoorum (IFBF) korraldatakse ühiselt Euroopa voolupatareide turu ühendusega Circulation Batteries Europe.

Rahvusvahelise Flow Battery Online Foorumi (IFBF) osalejatel ja osalejatel on võimalus kokku tulla ja teadmisi jagada ning mitte ainult rääkida hiljutistest uuendustest ja tööstuse arengutest, vaid ka mõne valdkonna eesmärgi nimel koostööd teha.

Dünaamilised vestlused suure tiraažiga patareide naabruskonnast rahvusvahelisel tsirkulatsioonipatareide veebifoorumil (IFBF) tekitasid sõprus- ja koostöövaimu ning julgustasid osalejaid vaidlusteks ja ka vestlusteks. Flow Batteries Europe'i liikmed soovivad tutvustada oma oskusteavet ja pakkuda väljakutseid Euroopa ja ka mitmetele teistele üleriigilistele poliitikakujundajatele, et teha koostööd vooluakude turu mängijatega, et pakkuda veelgi soodsamat, väiksemat ökoloogilist mõju ja suure jõudlusega pikaajalist energiasalvestussüsteemi.

Poliitikakujundajatega kaasamine eeldab tähelepanu pööramist ja dialoogi.

Rahvusvaheline Flow Battery Online Forum (IFBF) toimus Brüsselis, Euroopa Komisjoni ja Euroopa Parlamendi asukohas. Foorum pälvis huvi poliitikatootjate ja ka nõustajate seas, kellel oli võimalus tutvuda ringlusakude innovatsiooniga turuprofessionaalidega. Üks osa selle tööst on tagada, et ideaalsed üksikasjad koosneksid poliitikadokumentidest ja ka kokkuvõtetest, kuid samuti on oluline kuulata ja jagada poliitikakujundajatega vaateid.

Konverentsil esines Euroopa maksete peadirektoraadi (DGENER) elektrienergia tõhususe plaaninõunik Karlis Goldstein. Temalt küsiti elektrienergia salvestamise kohustuse kohta seoses jooksva tegevusega elektrivaldkonnas, et saada ülevaade Euroopa maksete vaatest energia salvestamise kaasaegsele tehnoloogiale. Ta kirjeldas, et energiatarbimise ajakava suurendamiseks ja nõudluse minimeerimiseks energiatõhususe kaudu on vaja tegevust.

Energiasalvestussüsteemidel on oluline roll elektritootmise ja võrgu toimimise toetamisel. Lisaks kuulutavad energiasalvestussüsteemide kasutuselevõtt ja energiasalvestusruumi tehnoloogiate kasv Euroopas ELi majandusarengu autojuhtideks.

Goldstein arutles edasi, et energiasalvestusruumi uuenduste kombinatsioon sõltub erinevast monteerimisvõimest, perioodist ja ka hinnast. Ta pidas silmas, et energiasalvestusruum on veel väga varane moodne tehnoloogia, mis vajab rohkem tuge. Vastuseks otsesele päringule selle kohta, kuidas julgustada rahalisi investeeringuid pikaajalistesse energiasalvestusruumide uuendustesse, vastas ta 'tagades valitsevat turvalisust'.

Jenny Condron Iiri energiasalvestussektori assotsiatsioonist liitus aruteluga Karlis Goldsteiniga, mainides energia salvestamise innovatsiooni tähtsust mitte ainult võrgust saadava elektrienergia kasutamisel, vaid ka aktiivselt võrguprotseduure toetades. Iiri energiasalvestusturu organisatsioon loodab, et Iirimaa föderaalvalitsus koostab energiasalvestuse rakendamise reklaamimiseks poliitika.

Goldstein toetas üleriigiliste föderaalvalitsuste rolli energiasalvestusruumide kasutuselevõtu edendamisel, kuid rõhutas lisaks Euroopa elektrivõrgu pakutavat abi ja rahastamist kaasaegsele energiasalvestustehnoloogiale ELi tasemel.

Mark Smith ettevõttest American Vanadium Corporation kommenteeris, et kuigi tsirkulatsioonipatareide tööstuse toetamine nõuab, nagu mis tahes muu tööstusharu, vajab ringluspatareide tööstus pikaajalist jätkusuutlikkust.

Mõningaid häid näiteid voolupatareide kasutuselevõtust on tegelikult kuuldud ka rahvusvahelisel ringlusakude arutelufoorumil (IFBF) – EDF Renewablesi esindaja Tim Rose arutab praegust tsirkulatsiooniaku energiasalvestuse kasutuselevõttu Ühendkuningriigi Oxfordi süsteemis Power Super keskuses.

Projekti raames lasti välja vanaadium-redoksvoolu aku energiasalvestusruumi süsteem koos suurema liitiumioonaku energiasalvestussüsteemiga, kuid see risttehnoloogia näitab kahte tüüpi akude kohanemisvõimet. Ülesande vanaadium-redoksvoolupatarei andis Invinity. Ettevõtte projekteerimise asejuht Jean-Louis Cols määratles põhjalikult nii projekti saadetise, seadistamise kui ka ametisse nimetamise protseduuri ning rõhutas, et aku tuleb paigaldada õigeaegselt, nii kindlalt kui ka töökindlalt.

Ka mitmed teised vooluakude tootjad ja arendajad on samuti kindlad – Sumitomo Firm'i Shibata Toshikazu kirjeldab hiljuti kuldses olekus kasutusele võetud ülesannet ja 2022. aasta aprillis tema kliendile Hokkaido Electric Power Co. kasutusele võetud 51 MWh akut. Toitesalvestusruumi süsteemi üksikasjad. Selle eesmärk on suurendada Hokkaido saarel 1 GW tuuleenergia suuremahulise tootmise esimese etapi võrku ühendamise võimet.

Vooluakude hinnaväljakutse.

Alexander Schoenfeldt vanaadiumi tsirkulatsioonipatareide tootjast Cellcube andis ülevaate oma ärivihjetest ning ka tema kolleeg Magdalena Neidhart tegi põhjaliku vanaadiumringlusakude eluprotsessi analüüsi. Neidhart märkis, et vanaadiumi vooluakud võivad globaalse soojenemise leevendamise võimaluses oluliselt ületada liitiumtitanaat (LTO) patareisid ja et vooluaku toodete korduvkasutamine võib veelgi vähendada nende keskkonnamõju.

Vanaadiumelektrolüüti on teadaolevalt mitmekordne kasutamine ja seda saab raskusteta ühelt vanaadiumipatareilt teisele üle kanda, kuid pidage meeles, et vanaadiumimaterjali maksumus on muutuv. Selle hinnad näitavad turu moeröögatust ja ka praegune hinnatõus on tegelikult vallandanud nii vanaadiumpatareide tootjate kui ka vanaadiumitootjate uuenduslikke mõttekäike.

Paul Vollant vanaadiumi tsirkulatsioonipatareide tootjast Largo Resources tegi ettepaneku jätkata vanaadiumi tsirkulatsioonipatareide kasutamist, luues firma nimega 'Largo Physica lVanadium', mis toimiks vanaadiumi tsirkulatsioonipatareide hoidjana, võimaldades oma klientidel akusid ise hankida, kuid elektrolüüti saab liisida. See eemaldab vanaadiumi soetamise algsed kapitalikulud (mis on praegu kallis), kui energiasalvestustööd hakkavad vabastama.

Kuluprobleemide lahendamiseks on mitmeid muid võimalusi: Alan Greenshiels ESS-ist on valinud tsirkulatsiooniaku süsteemi, mis kasutab raud(III)kloriidi elektrokeemilist materjali. Kuna elektrolüüdis kasutatakse odavamaid materjale, võib see erinevat tüüpi tsirkulatsiooniaku süsteem potentsiaalselt minimeerida masstootmise kulusid. Ta väitis, et see annab ESS-ile paljude teiste tootjate ees märkimisväärse eelise.

Alles hiljuti New Yorgi börsil tutvustatud ESS on nüüd väga kindel oma tulevaste potentsiaalsete klientide suhtes, kes soovivad arendada ja opereerida tootmiskeskusi paljudes riikides.

Ringlusakude turul on toimumas mitu hämmastavat punkti – muu hulgas tõsiasi, et jõuliselt püütakse suurendada ringluspatareide süsteemide mitmekesisust, millest paljud põhinevad odavatel toodetel.

Kahe ettevõtte loodud raud-kroom akutoite salvestussüsteemid on taastumas koos akutootjatega, kes kasutavad tsinkõhku, vesinikbromiidi ja ka mitmesuguseid looduslikke tooteid. Rahvusvahelisel Flow Battery Discussion Forumil (IFBF) kohapeal kohtumise eeliste hulgas on see, et iga aku energiasalvestuse kaasaegse tehnoloogia eelistest saab mööda minna, mõistes ja austades samal ajal konkurentide ja ka koostööpartnerite vaateid.

Huvitav pole mitte ainult akude keemia, turumängijad süvenevad akude disaini ja ka tootmise arvukatesse elementidesse: materjalide ühendamisse, tööstrateegiate määratlemisse ja ka paremate akukomplektide kujundusse, sihikule võttes samal ajal ringlusakusid maismaa- ja meretranspordi jaoks. Uurimine tekitas sooja arutelu.

Arutelufoorum näitas äärmiselt selgelt, et tsirkulatsiooniakude rolli osas tulevases võimsuse kombinatsioonis valitseb suur enesekindlus, praegused sündmused pälvivad äärmist huvi ja püüavad mõista, miks on kauguses kasutuselevõtt nii kaua aega võtnud.

Kuid kaasaegsest tehnoloogiast ei paista puudust olevat, samuti on tänapäeval palju näiteid täiesti töötavatest akuvidinatest. Energeetikasektoris kapitalistide vähesust ei ole, kuid innovatsiooni ja ka tulemuse suurendamisel näib olevat takistusi tootmiskulude minimeerimiseks ning tellimuste loomisel tootmisvõimsuse ja töötaseme tõstmiseks.

Astuge avatud foorumis probleemidele positiivselt vastu.

Üksikisikud suhtuvad nendesse muredesse ausalt. Lakshmi Srinivasan elektrienergia uuringute instituudist (EPRI) on tegelikult töötanud mitmeaastase töö kallal, et uurida vooluakude rikkeseadeid, ohte ja ka töökogemusi, mis avaldatakse kiiresti.

Aruande kokkuvõttes on toodud spetsifikatsioonist madalamate tsirkulatsiooniakude võimsuse, võimsuse ja edasi-tagasi jõudluse väljakutsed ning akude ja inverterite vahelise integratsiooniprobleemid. Srinivasan järeldab, et selle juhtumiuuringu nõuetekohaseks kontrollimiseks on vaja rohkem andmeid ja avatust. Ohu vähendamine on tulevaste kasutuselevõtu edukuse tagamiseks hädavajalik.

Energiasalvestusruumi sektori töötajad võivad nende väga varajases kasutuselevõtus meeles pidada sarnaseid märkusi mitmesuguste muude akutüüpide kohta. Nende probleemide postitamine avatud foorumisse võib pakkuda pikemaajalist kindlust, et need lõpuks lahendatakse.

Rahvusvaheline ringluspatareide arutelufoorum (IFBF) on suurepärane võimalus jagada kogemusi voolupatareide edendamisel kogu maailmast. Näiteks enamik kuldse olekuga patareisid kestavad kuni 4 tundi ja on ka järk-järgult standardsed. Selline turuvajadus toob kindlasti kaasa rohkem rahalisi investeeringuid odavatesse ja suuremahulistesse pikaajalistesse energiasalvestusruumide süsteemidesse.

Selle tulemusel, kuna energiasalvestusruumi tööstus on alles kujunemas ja veelgi rohkem ringluspatareide tootjaid alustab suuremahulist tootmist, peaks tippkvaliteet tõusma, suurendades nii kaupade töökindlust kui ka tõhusust. Näitena sellest, mida on võimalik saavutada, pakkus kohtumise lõpus Belgias Seraingis mehaanilise disaineri John Cockerilli juhitud mikrovõrgu ülesande veebisaidi ringkäik delegaatidele võimaluse näha Sumitomo Electric energiasalvestusruumi süsteemis kasutusele võetud vooluakut.

Need vooluaku uuendused on tööstuse moehullus juhtivad. Need helendavad teid erinevat tüüpi tsirkulatsiooniakude terviklikumaks rakendamiseks mitmes paigutuses ja ka rakendustes. Ja ka täiendavad kasutuselevõtud nõuavad suuremat tootmisvõimsust ja veelgi rohkem tööd.