液流电池稳定电网 降低电价

有一家新创公司，名为普里默斯电力公司（PrimusPower），已收到1100万美元的风险资本，帮助它制造第一款全尺寸型号的新型低成本液流电池（flowbattery）。这家公司较早获得的1800万美元，是来自多方面政府补助。这种电池的目的是协助稳定电网，使电力更便宜，而且使公用事业机构更容易整合间歇性的可再生能源电力，比如风能和太阳能。

普里默斯电力公司试图克服一个基本问题，这个问题一直困扰着液流电池。这项技术至少在理论上，可能是最便宜的一种电网存储形式，因为它要廉价而丰富的材料。但在实践中，液流电池非常昂贵，部分是因为它们都是大型的，必须现场定制。普里莫斯公司希望绕过这一点，采用新的设计，以便可在厂大规模生产。

对这种电池的需求一直在新增，因为公用事业公司估计，需求上升可能会使电网超负荷。此外，许多州，尤其是加利福尼亚州，要求使用大量的可再生能源，但由于这种形式的能源是间歇性的，因此公用事业公司很难维持所需供求匹配，以防止停电。

这些电池甚至可以平衡这些供求高峰，因为它可以快速充电，或向电网供电，防止停电，减少所需的新电源线。但是，它们太昂贵，不能普遍使用。在几乎所有情况下，更便宜的都是安装新的电源线，或使用天然气发电厂，弥补功率输出的变化，这种变化来自太阳能和风能电厂。虽然普里莫斯电力公司的技术仍然过于昂贵，难以解决电网能源储存的所有问题，但是，它会有很多用途。

采用液流电池，就要混合电解质和储能材料，储存在巨大的容器中，有的容器会大到10米高，20米宽，然后再抽进一个设备，以出现电流。由于液流电池使用廉价的材料，如基于水的电解质，而储能材料的制备也是采用丰富的材料，如铁和锌，因此，最初的高成本可能降下来，一旦制造足够多的电池，就会这样，哈莱西卡马斯（HareshKamath）说，他是电力科学研究院（ElectricPowerResearchInstitute）能源存储高级项目经理，这是一家非营利性研究机构，受到电力行业的支持。但到目前为止，高成本的初始示范项目已窒息了投资。

普里莫斯电力公司正在取代大型储存容器，采用的电池尺寸就像热水箱。这种方法牺牲了大型储存容器的一些潜在节支，但它远远弥补了这一点，因为节约可来自厂大规模生产，普里莫斯公司首席执行官汤姆斯泰品（TomStepien）说。

这家公司也在利用新的锌基储能材料，更好的设计可以提高电池功率输出约4至5倍。这些变化将带来更小、更便宜的电池，使用更少的材料，并且很容易安装在公用事业机构现有的设备中，如变电站中。这一系统存放在集装箱内，携带方便。这可以成为一种实用工具，因为公用事业机构要电池系统是暂时的，它们也在等待新的电源线安装。其他一些公司也致力于模块化系统，但这些仍在使用相对较大的组件，每个可以供应1兆瓦或更多。普里莫斯电力公司正在采取进一步措施，其电池体积更小，每个仅供应20千瓦。

普里莫斯电力公司联合了20家其他公司，它们都在努力制造更便宜的液流电池。它的目标是达到成本接近每千瓦时存储容量500美元。（至少要一年之后，这家公司才可以举出坚实的成本数字，斯泰品说。）这将远低于迄今的制作成本，卡马斯说。这些公司常常不披露其成本，但他估计，很多都超过每千瓦时2000美元。

在每千瓦时500美元，电池就足够便宜，可广泛用于电网，进行很多应用，比如推迟电源线建设，卡马斯说。这也将大大便宜于该技术的重要竞争对手，就是现在的锂离子电池，后者成本约每千瓦时1000美元，他说。但它仍然过于昂贵，难以满足美国能源部的目标，这一目标是，能源存储系统成本要低于每千瓦时100美元。

假如液流电池供电可便宜至每千瓦时100美元，它们就会成为一个更便宜的选择，有关公用事业机构而言，就会胜过开设新的化石燃料为基础的发电厂，可以抵消日常波动的风力或太阳能发电，卡马斯说。普里莫斯电力公司最近获得了一项资助，是来自美国能源部高级研究计划局能源处（DOE'sAdvancedResearchProjectsAgencyforEnergy），用以开发这种低成本电池，但这将是一种不同的设计，不同于公司目前正在扩大规模的那种，这家公司还没有太多谈论它。

许多其他的实验存储技术正在开发，以实现这样的低成本。一种半固态液流电池技术正在开发，开发者是一家新创公司，名为24M公司，使用的是浓度高得多的储能材料，在电解质中，这就意味着它们可以存储10倍之多的能量，这是比较常规液流电池而言。有家新创公司名为液态金属电池公司（LiquidMetalBattery），这家公司正在商业化一种电池，所用电极和电解质的制备，采用了熔融金属和盐。