Möjligheter och utmaningar med energilagringssystem för flödesbatteri

Anthony Price, veteran inom energilagringsindustrin och förespråkare för ren energiteknik, utvecklade de ämnen och innehåll som diskuterades vid konferensen International Flow Battery Forum i Bryssel, Belgien, och placerade konferensen om internationell dekarbonisering och modernisering av energisystem. Det bredare sammanhanget.

Han pekade på den brittiska regeringens departement for Energy and Industrial Strategy (BEIS), som svar på ett samråd om långsiktig energilagringsteknik 2021, och sade: "Vi kommer att se till att tillräckliga storskaliga långsiktiga energilagringssystem (LLES) används och balansera driften av energisystemet genom att utveckla lämpliga strategier så att fler investeringar kan uppnås senast 2024."

Svaret, som släpptes inför International Flow Battery Forum (IFBF) i Bryssel i slutet av juni, hoppas att politiken kommer att stimulera och vägleda investerare att investera i storskaliga långsiktiga energilagringssystem (LLES).

Price sade flödesbatterier är väl lämpade för många storskaliga och långvariga energilagringsapplikationer, och många inom flödesbatterindustrin kommer att titta på svaret från den brittiska regeringens Department for Energy and Industrial Strategy (BEIS), i hopp om att deras planer inte bara kommer att överensstämma med Storbritanniens energipolitik. Nordamerika och andra länder.

Förutom att svara på samrådet har den brittiska regeringens departement for Energy and Industrial Strategy (BEIS) också publicerat en rapport "Fördelarna med långsiktig lagring", en rapport som kvantifierar värdet av energilagringssystem som nämner långsiktig lagring Energilagringslösningar minskar nettonollsystemkostnaderna med 13 miljarder pund till 24 miljarder pund. Långtidslagringslösningar kan erbjuda de nödvändiga lagringstjänsterna med större kapacitet billigare än korttidslagringsalternativ.

Dessa siffror kan vara i linje med de synpunkter som uttrycktes vid mötet International Flow Battery Forum (IFBF), som ger förtroende för att flödesbatterier kommer att vara en av de viktigaste batterienergilagringsteknikerna i framtiden.

Intressant nog kunde den brittiska regeringens svar inte definiera exakt vad ett storskaligt långtidslagringssystem är, utan oron är att strikta definitioner skapar gränser som kan utesluta energilagringsprojekt eller teknik som kan ge värdefulla tjänster eller fördelar för energisystemet.

Vid International Flow Battery Forum (IFBF) fick deltagarna en bättre förståelse för definitionen av ett flödesbatteri: "Ett flödesbatteri är en elektrokemisk energiomvandlare som använder ett flödesmedium som ett aktivt material eller i kombination med ett aktivt material. används tillsammans, och den elektrokemiska reaktionen kan vändas."

Det finns också enighet om fördelarna med flödesbatterier: lång livslängd, lång livslängd, låg miljöpåverkan och hög återvinningsgrad, men många projektutvecklare för energilagring inte ser dessa funktioner är en allmän besvikelse för dem.

Ett problem är förekomsten av rapporter om batterienergilagringssystem som utesluter flödesbatterier eller minskar deras viktiga roll. Så debatten bland industrifolk om vad som är "långvarigt" eller "massivt" kommer att fortsätta.

Det kommer att erinras om att Förenade kungariket utvecklade och genomförde ett energilagringsprojekt på 49 MW som en lösning för att undvika behovet av ytterligare planeringstillstånd och driftsvillkor, ett exempel på ett tröskelvärde som tvingar till ett förändrat beteende på energimarknaden. Man måste förstå definitionen av långsiktig energilagring för att uppmuntra investeringar i högkvalitativa energilagringsprojekt.

Årets International Flow Battery Forum (IFBF) arrangeras gemensamt med Flow Batteries Europe, den europeiska sammanslutningen för flödesbatteri.

Medlemmar och deltagare i International Flow Battery Forum (IFBF) har möjlighet att träffas och dela med sig av insikter, inte bara diskutera senaste tekniska och branschmässiga framsteg, utan också samarbeta om några branschmål.

De livliga diskussionerna från det stora flödesbatteriet vid International Flow Battery Forum (IFBF) skapade en anda av vänligt samarbete och uppmuntrade deltagarna att diskutera och diskutera vissa frågor. Medlemmar i Flow Batteries Europe är angelägna om att visa upp sin expertis och utmana beslutsfattare i Europa och andra länder att samarbeta med aktörerna i flödesbatterierna för att skapa ett långsiktigt lagringssystem med låg kostnad, låg miljöpåverkan och hög prestanda.

Engagemang med beslutsfattare innebär att lyssna och dialog

International Flow Battery Forum (IFBF) hölls i Bryssel, där Europeiska kommissionen och Europaparlamentet bodde. Forumet väckte intresse från ett antal beslutsfattare och rådgivare som hade möjlighet att diskutera flödesbatteri teknik live med branschexperter. En del av dess mandat är att se till att korrekt information ingår i policydokument och briefings, men det är också viktigt att lyssna och dela med beslutsfattare.

Vid mötet talade Karlis Goldstein, politisk rådgivare för energieffektivitet vid Europeiska kommissionens generaldirektorat för energi (GDENER). Med tanke på de pågående åtgärderna inom energisektorn tillfrågades han om energilagringssystemens roll för att ta reda på vad Europeiska kommissionen anser om energilagringsteknik. Han förklarade att det behövs åtgärder för att öka tillgången på energi och minska efterfrågan genom att förbättra energieffektiviteten.

Energilagringssystem spelar en viktig roll när det gäller att stödja kraftproduktion och nätdrift. Dessutom är utbyggnaden av energilagringssystem och utvecklingen av energilagringsteknik i Europa positiva drivkrafter för ekonomisk tillväxt i EU.

Goldstein förklarade vidare att blandningen av energilagringsteknik beror på olika installerad kapacitet, varaktighet och pris. Han konstaterade att energilagring fortfarande är en tidig teknik och att denna teknik behöver mer stöd. Som svar på en direkt fråga om hur man kan uppmuntra investeringar i långsiktig energilagringsteknik svarade han: "Ge lagstiftningsstabilitet".

Jenny Condron från Irish Energy Storage Industry Association anslöt sig till Karlis Goldstein för att påpeka vikten av energilagringsteknik, som inte bara använder el från elnätet utan aktivt stöder nätverksamheten. Irish Energy Storage Industry Association hoppas att den irländska regeringen kommer att utforma strategier för att främja utbyggnaden av energilagring.

Goldstein stöder regeringarnas roll när det gäller att driva på utbyggnaden av energilagring, men framhåller också det stöd och finansiering som ges av det europeiska energinätet för energilagringsteknik på EU-nivå.

Amerikanska Vanadiums Mark Smith kommenterade att även om stöd för flödesbatterindustrin är välkommet, kräver flödesbatterindustrin, liksom alla andra branscher, långsiktig hållbarhet.

Några bra exempel på driftsättning av flödesbatteri har hörts vid International Flow Battery Forum (IFBF) - Tim Rose från EDF Renewables talar om driftsättning av flödesbatteri energilagring vid Energy Super-hubbprojektet i Oxford, Storbritannien.

Projektet implementerade ett vanadiumbatteri energilagringssystem med ett större litiumjonbatteri energilagringssystem, men hybridtekniken visar mångsidigheten hos båda typerna av batterier. Projektets vanadiumflöde batteri levererades av Invinity, och företagets vice vd för teknik, Jean-Louis Cols, redogjorde för projektets leverans, installation och driftsättning, och betonade att batteriet måste installeras i tid, med säkerhet och tillförlitlighet.

Andra tillverkare och utvecklare av flödesbatterier är lika säkra - Sumitomo Corporation Shibata Toshikazu beskriver ett nyligen genomfört projekt i Kalifornien och 51 MWh batteriet som kommer att tas i drift i april 2022 för sin kund Hokkaido Electric Power Company Energy lagringssystem detaljer. Detta är den första fasen av att öka nätanslutningskapaciteten för det storskaliga 1 GW vindkraftsprojektet på ön Hokkaido.

Kostnadsutmaningar för flödesbatterier

Alexander Schoenfeldt från Cellcube, en tillverkare av vanadiumbatterier, redogjorde för deras affärsmöjligheter, och hans kollega Magdalena Neidhart genomförde en omfattande livscykelanalys av vanadiumbatterier. Neidhart drog slutsatsen att vanadiumflödesbatterier avsevärt kan överträffa litiumtitanatbatterier (LTO) i sin potential att bromsa den globala uppvärmningen, och att återanvändning av flödesbatteriers material ytterligare skulle kunna minska deras miljöpåverkan.

Vanadiumelektrolyten är känd för att vara återanvändbar och den kan överföras från ett vanadiumbatteri till ett annat utan svårighet, med vetskap om att kostnaden för vanadiummaterialet är varierande. Priserna återspeglar marknadstrenderna och den senaste tidens prishöjning har lett till ett innovativt tänkande bland vanadiumbatterier och vanadiumproducenter.

Paul Vollant från vanadiumflödesbatterieproducenten Largo Resources har föreslagit att stödja användningen av vanadiumflödesbatterier genom att bilda ett företag som heter "Largo Physica lVanadium" som kommer att fungera som en vanadiumflödesbatterivakt, vilket gör det möjligt för sina kunder att äga batterierna själva, men elektrolyt kan hyras. Detta eliminerar den initiala kapitalkostnaden (för närvarande högre) för att förvärva vanadium när energilagringsprojekt börjar tas i bruk.

Det finns andra lösningar på kostnadsutmaningen: Alan Greenshiels på ESS valde ett flödesbatteri system med järnkloridelektrokemiskt material. Möjligheten till denna olika typ av flödesbatteri system i storskalig produktion kan minska kostnaderna eftersom elektrolyten använder billigare material. Detta skulle ge ESS en avsevärd fördel jämfört med andra tillverkare, sade han.

ESS, som nyligen noterats på New York Stock Exchange, är nu mycket optimistisk om sina framtidsutsikter och vill bygga och driva produktionsanläggningar i flera länder.

Det finns flera spännande saker med flödesbatterindustrin – särskilt den aggressiva strävan efter att öka antalet flödesbatteri system, varav många är baserade på lågprismaterial.

Energilagringssystem för järn-krombatterier som utvecklas av två företag gör comeback, tillsammans med batteritillverkare som använder zink-luft, vätebromid och en rad organiska material. Och en av fördelarna med att ha ett livemöte på International Flow Battery Forum (IFBF) är att fördelarna med varje batterienergilagringsteknik kan diskuteras, samtidigt som man förstår och respekterar synpunkter från konkurrenter och samarbetspartners.

Det är inte bara batterikemi som är spännande, industriaktörer har fördjupat sig i många aspekter av batteridesign och tillverkning: att ansluta material, definiera driftsplaner och använda bättre batterilayouter, samtidigt som de inriktar sig på flödesbatterier för land- och sjötransporter. Frågan väckte en hetsig debatt.

Forumet gjorde det mycket tydligt att det finns ett stort förtroende för flödesbatteriernas roll i den framtida energimixen, med de senaste händelserna som väckte intensiv uppmärksamhet och ett försök att förstå varför det tar så lång tid att distribuera i stor skala.

Men det verkar inte finnas någon brist på teknik, och det finns många exempel på fullt fungerande flödesbatterier idag. Det råder ingen brist på investerare inom energisektorn, men det verkar som om det finns vissa utmaningar att förbättra teknik och produktion för att sänka produktionskostnaderna och skapa order för att öka tillverkningskapaciteten och sysselsättningen.