一种以镀锌钢板而闻名的金属正在进入一个发展中的300亿美元的电网储能市场,人们日益将其视为向全世界释放太阳能和风能的关键。
在州长安德鲁·库莫沃夫(Andrew Cuomovow)到2040年要用清洁的能源生产100%的纽约电力后不到四个月,州电力局就发起了一项创新挑战,涉及60家公司,以实现这一目标。获胜者,冠军:一家加拿大的初创公司,其业务可以用两个词来概括:想想锌。
他们说,以锌为基础的电池系统不会像锂离子系统那样着火。它们运行的时间越长,与之相比成本就越低。锌更便宜,更普及。这不仅引起了纽约的关注,1月份与获胜的初创公司启动了255万美元的项目。加拿大和印度尼西亚正在为其自己的锌电池项目提供资金。
Zinc8 Energy Solutions的负责人罗恩·麦克唐纳(Ron MacDonald)说:“公用事业的存储是一个尚未开发的市场。”“这是圣杯。”
锂离子电池于1991年首次商业化,其应用范围从电子产品到车辆。随着公用事业转向可再生能源发电,当太阳能或风能中断时,它们是自然的选择。
同时,直到大约两年前,充电率较低的锌基电池仍只能使用微型助听器。那时工程师们首次发现了如何使其在商业规模上可充电。从那时起,包括Zinc8,NantEnergy Inc.和e-Zn Inc.在内的公司一直将目标锁定为公用事业用途,他们可以在一整天内累积能源并在夜间利用能源。
国际锌协会执行理事安德鲁·格林(Andrew Green)表示:“毫无疑问,锂和铅酸电池目前在能源存储市场上占主导地位。”“但是我们是即将到来的小组。”
1月份,Zinc8与纽约州电力管理局签订了一份为期三年的合同,以开发一个示范项目,该项目可以为市政大楼或大学校园内的大楼提供备用电源八小时,成本约为250美元/千瓦时
麦克唐纳在接受采访时说,这家总部位于温哥华的公司正在为该项目寻找合适规模的地点,很可能在纽约西部。他说,一旦完成,该系统可能会在2022年启动并运行。
电力部门设定了一个目标,即到2030年在全州实现3 GW的能源存储,以支持Cuomo的绿色新政。根据MacDonald的公司目标:“在可以有效添加电池的不同场景中进行测试”到不同类型的网格中。
他说,纽约项目“为Zinc8将其技术部署到更广泛的公用事业市场打开了大门。”
助听器锌电池背后的想法并不新鲜。它们长期以来一直用于助听器,因为它们既轻巧又安全。但是有些市场仍然无法突破:例如,锌基电池仍无法快速补充至足以用于电动汽车市场。
像其他电池一样,锌-空气系统通过化学反应发电。但是,它们不是将所有反应物都放在电池内,而是通过微小的孔从外部吸入氧气。然后,氧气与多孔锌内部的分子发生反应,生成自由电子,自由电子通过电路传播到外部接触点。
与锂离子系统相比,使用外部氧气使电池更不易燃。NantEnergy技术副总裁法比奥·阿尔巴诺(Fabio Albano)表示,使用锂电池时,氧气被锁在电池内部,因此即使您盖上湿毯,火也能继续燃烧。
安全,便宜同时,不涉及有毒元素。如果处理不当,未加工的锂可能腐蚀眼睛,皮肤和呼吸道。锌相对便宜:根据Benchmark Mineral Intelligence的数据,上个月锂价约为每吨8,500美元。锌平均交易价为每吨2,117.94美元。
彭博NEF的储能分析师詹姆斯·弗里斯(James Frith)表示,固定存储市场正在发挥作用,预计从现在的23年,未来十年将在全球增长到155 GWh。弗里斯还认为,包括电池,安装和设备成本在内的市场价值将在十年内达到300亿美元。
总部位于亚利桑那州的NantEnergy在马达加斯加已经有一个可运行的太阳能存储微电网,其中一半以上的资金来自美国贸易发展署的80万美元赠款。它还与印度尼西亚成立了合资企业,为偏远村庄的微电网提供能量存储。
阿尔巴诺在电话中说,由于微电网位于偏远地区,为通讯和基本服务提供了动力,因此缺乏可燃性尤其吸引人。
欧佩克课程同时,总部位于多伦多的e-Zn最近从加拿大政府那里获得了430万美元的赠款,用于在加拿大开发项目。首先是为多伦多以外的制造工厂提供电力,其持续能力为48小时。
电子锌首席执行官詹姆斯·拉森(James Larsen)认为,锌比锂基电池更具优势。
拉森在电话中说:“对我而言,这是一个真正的全球资源,几乎可以在任何地方找到它。”“我们从欧佩克那里汲取了教训,一些国家控制着非常重要的资源。我们正在采用锂离子电池。”
根据美国地质调查局的数据,2019年全球锌产量达到1300万吨,储量约为2.5亿吨。相比之下,生产了约77,000吨锂。锂储量估计约为1700万吨。
彭博社(BloombergNEF)的弗里斯(Frith)说,尽管锌基电池有许多障碍需要克服,但公用事业“需要通过试点项目来使其更加熟悉,这样才能使他们有信心建立更多的项目。”
(伊冯·岳丽)
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