Потужності з видобутку та переробки літію просто не встигають. Експерти, від прогнозистів гірничодобувної промисловості до Ілона Маска, передбачають збільшення прірви між попитом та пропозицією літій-іонних акумуляторів у найближчі кілька років. Через збільшення цього розриву, ринок стаціонарних відновлюваних джерел енергії впроваджуватиме нові технології, більш відповідні потребам ринку стаціонарних. Організації диверсифікуватимуться далеко за межі літій-іонних акумуляторів, щоб задовольнити потреби в енергії та досягти своїх цілей відновлюваних джерел енергії.
Літій-іонні акумулятори особливо підходять для варіантів використання електромобілів (EV): щільність енергії Li-ion потрібна для забезпечення життєздатності електромобілів. У міру зростання впровадження електромобілів протягом наступного десятиліття вартість літій-іонних акумуляторів також зростатиме, оскільки тиск на постачання літію зростатиме. Коротше кажучи, електромобілі будуть споживати літій-іонні акумулятори за потребою, тоді як альтернативи, які вже більше підходять для стаціонарних варіантів використання,
займуть свою власну нішу.
Такі стаціонарні альтернативи не тільки будуть доступнішими, а й відповідатимуть своєму призначенню. Як акумуляторна технологія літій-іонний був стандартом, але в нього є обмеження. Літій-іонні акумулятори приносять порівняно високі експлуатаційні витрати. Вони забезпечують живлення протягом коротких проміжків часу. Вони борються в місцях з екстремальними температурами, на які потрапляє дедалі більша частина світу. Вони також мають обмежений термін служби та демонструють проблеми з навколишнім середовищем та безпекою у довгостроковій перспективі.
Ці проблеми залишають майбутнє відкритим для альтернатив, що більш підходять до стаціонарних додатків. У той час як проточні свинцево-кислотні та окислювально-відновлювальні акумулятори борються з багатьма з тих самих проблем, що й літій-іонні, інші технології спрямовані на покращення того, де літій-іон дає збої.
На думку Ренді Селескі - CRO в EnerVenue, а раніше старшого віце-президента у Greensmith Energy Management Systems, є три категорії технологій зберігання енергії, які швидко розвиваються і мають явний потенціал,
щоб очолити ринок стаціонарних накопичувачів енергії у майбутньому.
Металоводневі батареї
Металоводневі батареї відрізняються від літій-іонних тим, що в них використовуються такі ж недорогі матеріали для збільшення терміну служби батарей (отже, вони обіцяють чудову довгострокову економічну ефективність). Термін служби може перевищувати 30 років, і це без ризику для безпеки та навколишнього середовища літій-іонних акумуляторів.
Метал-водень - це перевірена технологія, яка особливо гарна в екстремальних умовах: хімічний склад батареї був нещодавно адаптований з орбітальних космічних апаратів, таких як Міжнародна космічна станція та космічний телескоп Хаббла, де метал-водневі батареї вже відпрацювали понад 200 мільйонів годин.
Металоводневі акумулятори здатні виконувати 30 000 циклів заряду/розряду без погіршення характеристик і працювати при температурі навколишнього середовища від -40 ° до 60 ° С. Оскільки в них немає частин, що рухаються, вони позбавляють необхідності регулярного технічного обслуговування.
Вартість циклу кіловат-години для цих батарей може досягати лише кількох копійок.
Перспективи продуктивності та довговічності цих батарей в першу чергу дозволять використовувати їх у великомасштабних стаціонарних сховищах відновлюваної енергії, включаючи суворі кліматичні умови та віддалені місця, такі як сонячні електростанції, вітряні електростанції або мікромережі у пустелях або інших суворих, важкодоступних місцях.
Гравітаційні батареї
Гравітаційні батареї використовують башти висотою до 150 метрів, які прив'язані до систем кранів, тросів та шківів, які підтримують велику цеглу з композитних матеріалів. Програмне забезпечення, що керує цим великим та досить стаціонарним механізмом, може піднімати блоки для зберігання енергії, а потім опускати блоки для відправлення енергії до мережі.
За своєю конструкцією кожна цегла є окремим запасом енергії, і декількома цеглинами можна легко маніпулювати одночасно, використовуючи лялькове розташування шківів та кранів. Таким чином, гравітаційні батареї забезпечують високошвидкісну доставку або поглинання енергії з мілісекундним часом відгуку.
Система заснована на доступному серійному обладнанні та пропонує різні переваги для різних варіантів використання.
До них відносяться швидке відновлення живлення в мережі після збою, забезпечення резервної енергії або балансування енергії мережі, особливо тієї, що надходить із відновлюваних джерел енергії, які постачають енергію з перервами.
Одним із недоліків гравітаційних батарей для деяких сценаріїв є те, що для їхньої роботи потрібно багато місця. Хоча вони можуть не підходити для міських умов, пустелі є золотою серединою для цієї технології.
Браунфілд, Суперфонд та старі ділянки видобутку або видобутку були запропоновані як ідеальні місця для гравітаційних батарей. Оскільки механічні конструкції ще доведеться випробувати у великих масштабах, залишається певна невизначеність, особливо щодо конструкції та вартості експлуатації та обслуговування. Проте це цікава концепція.
Натрій-іонні батареї
Майбутнє натрій-іонних акумуляторів – швидше є прямою заміною літій-іонним. Технологія пропонує конкурентоспроможні вдосконалення у кількох областях. Іон натрію використовує стійкі та доступні матеріали із значно меншим впливом на навколишнє середовище. У той же час вони також мають низьку вартість і проектуються, щоб принаймні відповідати щільності енергії літій-іона за рахунок ітерації.
Існуючі підприємства з виробництва літій-іонних акумуляторів можуть бути переобладнані для натрій-іонних акумуляторів,
що зробить їх плавною технологічною модернізацією для стаціонарних накопичувачів енергії.
Через щільність енергії та схожість продуктивності з літій-іонними, натрієві батареї, швидше за все, будуть призначені для додатків електронної мобільності, а не для стаціонарного зберігання, але, тим не менш, вони є потенційною життєздатною альтернативою літій-іонним.
Набір інструментів для зберігання в масштабі сітки скоро побільшає
До сьогодні літій-іонна технологія була основною технологією, що прискорює накопичення відновлюваної енергії. Тим не менш, літій-іонний акумулятор значною мірою досяг свого статусу технології де-факто, тому що він був єдиним доступним. Зараз з'явився ряд технологій, що вдосконалюються, для задоволення потреб у розширюваному спектрі варіантів використання, і деякі з них будуть обслуговувати ці додатки краще, ніж інші.
Очікуйте, що наступні десятиліття стануть свідками більш конкурентного середовища, де ринок вибирає найпотужніші та найцінніші технології зберігання для кожної конкретної мети. Сценарії використання будуть розвиватися, щоб забезпечити велику цінність гнучких та простих підходів, доступних зараз на ринку.
Джерело: pv-magazine.com
ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ ЕКСКЛЮЗИВНИЙ МАТЕРІАЛ УКРАЇНА ЕЛЕКТРО:
Как добывается литий и каковы его запасы на Земле
Литий-ионные батареи стали особенно популярны с развитием производства электромобилей. Используются такие батареи также в смартфонах, планшетах и в других применениях. Соответственно, постоянно растет спрос и на сам металл. Поэтому важно понять, как много его в природе и где именно.
ЧИТАТИ повністю>>>
