美國初創公司Quino旨在證明其新的液流電池平臺可以將以前的油罐重新用于大規模的風能和太陽能儲存(圖片由Quino Energy提供)
液流電池行業一直在慢慢興起,它有望為風能和太陽能資源提供低成本、長時間的儲能解決方案,而且比傳統電池更環保。在未來循環經濟的新轉折中,美國一家液流電池初創公司也開始了一個創新項目,旨在證明以前的儲油罐可以重新用于可再生電力儲存。
為什么液流電池不能進入油箱…
液流電池的工作原理是利用由一層薄膜隔開的兩種特殊流體之間的相互作用。除了膜之外,裝置相對便宜,主要由儲罐、泵和其他硬件組成。
釩一直是液流電池的首選成分,因為它存在于多種狀態,簡化了供應鏈,同時滿足了兩種不同流體的化學性質。美國國內的供應鏈缺乏釩礦,但與其他礦合作生產的潛力,以及從廢料中回收釩的潛力,可以幫助填補這一空白。
早期的液流電池技術都是大而笨重的東西。今天的液流電池要精致得多。它可以裝在一個標準的集裝箱里,而且可以很容易地擴大到更大的水箱里。如果這些油罐恰好是以前的儲油設施,那就更好了。儲能開發商可以通過重復使用已經位于預先開發地點的儲罐來節省大量的安裝成本,這些儲罐已經完成了現有的道路通道、電網連接和其他必要的基礎設施。
然而,就重新利用儲油罐而言,大多數液流電池的配方都存在問題。這些儲油罐通常由碳鋼制成,在目前典型液流電池的條件下會被腐蝕。
等等,也許可以
這就給油罐領域留下了利用非典型液流電池配方的空間,比如由加州初創公司Quino Energy開發的一種方案。今年3月,該公司因其利用醌類有機分子的新型水基液流電池配方而受到清潔技術公司的關注。醌無處不在,包括生物質和煤焦油。
早在2021年,Quino就獲得了美國能源部458萬美元的撥款,以幫助加速從研發階段到商業生產的飛躍。所有的努力都得到了回報,該公司在去年春天報告了其新型液流電池的就緒等級為7。如果一項新技術達到準備程度評估的第9級,那它就有了實現大規模商業生產的潛力。
在最新的進展中,12月20日,Quino宣布,美國能源部先進材料和制造技術辦公室已經為其提供了260萬美元的贈款,用于碳鋼儲油罐可以重新用于液流電池的演示。
Quino Energy在一份新聞聲明中解釋說:“Quino Energy將在其位于加利福尼亞州San Leandro的設施中建造并運行一個實驗室規模的3kW/24kWh大型儲罐尺寸(LTFF) QRFB。該系統將允許快速識別和緩解部署或操作中的任何潛在問題。”
液流電池的下一步
正如Quino所指出的,這個實驗室規模的項目旨在在短時間內排除任何潛在的問題。與此同時,Quino也在計劃一個更大的200kW/2MWh的商業級試點項目,預計將于2026年底投入運營。到2028年資助期結束時,該項目將為該公司提供18個月的現場記錄。
如果一切按計劃進行,隨著石油工業的衰落,美國各地的油罐設施都可能被改造成液流電池儲能電站。Quino引用了美國能源信息署的一項估計,表明美國現有的石油儲存能力可以容納4TWh的Quino液流電池電解質。
Quino還預計,與安裝其他液流電池配方和磷酸鐵鋰電池相比,這種電池的成本將大幅降低。如果Quino公司能夠成功地將油罐重新用于液流電池,該公司預計將節省30-40%的安裝成本。
再利用,再利用,再循環
考慮到土地使用問題,重新利用現有的工業用地可以幫助儲能開發商避免可能延遲或停止新綠地項目的障礙。快速搜索Intertubes會得到一長串擬議的BESS(電池儲能系統)項目,這些項目面臨社區的反對,原因是附近住宅、學校和其他敏感地點存在潛在的火災風險。液流電池是不可燃的,所以這些擔憂對于取代油罐的液流電池儲能電站來說不是問題。
Quino還指出,液流電池到油箱的策略也節省了空間。該公司表示:“如果充滿,兩個75000立方米的油罐可以在比同等主流磷酸鋰離子(LFP)電池設施小三倍的土地面積上儲存高達3GWh的能量。”
至于那些未使用的儲罐什么時候可以使用,這是一個好問題。去年夏天,國際能源署(IEA)表示,美國和其他地區石油生產的驚人速度正在超過全球需求。在其他條件相同的情況下,這將給石油行業使用的石油儲存設施帶來更大的壓力,而不是液流電池領域的利益相關者。
去年夏天路透社報道稱,美國的石油生產速度已經開始趨于平穩。SNS Insider公司預計,對儲罐資源的競爭將來自其他增長領域,包括生物燃料和氫氣行業,但其中一些儲存需求可能會轉移到使用新材料的新型儲罐上。
盡管存儲資源面臨壓力,但液流電池的一些機會已經開始出現。例如,今年9月,彭博社(Bloomberg)報道稱,俄克拉荷馬州主要石油樞紐庫欣(Cushing)的儲油罐已經“被排到接近底部的地方”。減少的原因是來自加拿大的石油正在轉移到太平洋沿岸,而不是在前往墨西哥灣沿岸的途中停留在庫欣。
不管油罐的可用性如何,Quino已經走上了商業化生產的軌道。今年早些時候,該公司開始將其東海岸液流電池制造工廠遷至德克薩斯州休斯頓,同時也在關注歐盟市場的擴張機會。
(素材來自:Quino Energy 全球液流電池網、全球儲能網、新能源網綜合) |