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La batería de inicio podría proporcionar un almacenamiento en la red más económico
Una startup llamada Primer poder ha recibido $ 11 millones en capital de riesgo para ayudarlo a construir la primera versión a gran escala de una nueva batería de flujo de bajo costo. La compañía recibió anteriormente $ 18 millones a través de múltiples subvenciones gubernamentales. Su batería está diseñada para ayudar a estabilizar la red eléctrica, haciendo que la electricidad sea más barata y facilitando que las empresas de servicios públicos integren fuentes de energía renovables intermitentes como la eólica y la solar.
Juego de poder: Primus Power ofrece este vistazo de parte de sus nuevas celdas de batería de flujo. Mantiene silencio sobre muchos de los detalles del sistema mientras desarrolla su primera batería a gran escala.
Primus Power está tratando de superar uno de los problemas fundamentales que han afectado a las baterías de flujo. La tecnología, en teoría, al menos, podría ser una de las formas más baratas de almacenamiento en red, ya que requiere materiales baratos y abundantes. Pero en la práctica, las baterías de flujo han sido muy caras, en parte porque son grandes y deben fabricarse a medida en el sitio. Primus espera solucionar este problema con un nuevo diseño que pueda producirse en masa en las fábricas.
La necesidad de tales baterías ha ido en aumento a medida que las empresas de servicios públicos anticipan aumentos en la demanda que podrían sobrecargar la red eléctrica. Además, muchos estados, sobre todo California, requieren el uso de grandes cantidades de energía renovable, pero debido a que tales formas de energía son intermitentes, es difícil para las empresas de servicios públicos mantener la correspondencia entre la oferta y la demanda necesaria para evitar apagones.
Las baterías podrían igualar los picos en la oferta y la demanda mediante la carga rápida o el suministro de energía a la red, evitando apagones y reduciendo la necesidad de nuevas líneas eléctricas. Pero han sido demasiado caros para un uso generalizado. En casi todos los casos, es más barato construir nuevas líneas eléctricas o utilizar plantas de energía de gas natural para compensar los cambios en la producción de energía de las plantas solares y eólicas. Si bien la tecnología de Primus Power sigue siendo demasiado cara para resolver todos los problemas de almacenamiento de energía en la red, tendrá muchos usos.
Con las baterías de flujo, una mezcla de electrolitos y materiales de almacenamiento de energía se almacena en tanques masivos, algunos de hasta 10 metros de alto y 20 metros de ancho, y luego se bombea a un dispositivo donde se genera corriente. Debido a que las baterías de flujo usan materiales baratos como electrolitos a base de agua y materiales de almacenamiento de energía hechos de materiales abundantes como hierro y zinc, los altos costos iniciales podrían reducirse una vez que se construyan suficientes de ellos, dice Haresh Kamath, gerente senior de proyectos de energía. almacenamiento en el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica, una organización de investigación sin fines de lucro apoyada por la industria de la electricidad. Pero hasta ahora, el alto costo de los proyectos de demostración iniciales ha sofocado la inversión.
Primus Power está reemplazando grandes tanques de almacenamiento con celdas del tamaño de tanques de agua caliente. Este enfoque sacrifica algunos de los posibles ahorros de costos de los grandes tanques de almacenamiento, pero lo compensa con creces con los ahorros posibles de la producción en masa en una fábrica, dice el CEO de Primus, Tom Stepien.
La compañía también está utilizando nuevos materiales de almacenamiento de energía a base de zinc y un mejor diseño para aumentar la potencia de salida de la batería entre cuatro y cinco veces. Estos cambios permitirían baterías más pequeñas y más baratas que usan menos material y que se pueden instalar fácilmente en la propiedad de servicios públicos existente, como en las subestaciones. El sistema, que se almacena dentro de contenedores de envío, es portátil. Esto puede ser una bendición para las empresas de servicios públicos que necesitan sistemas de baterías temporalmente mientras esperan que se instalen nuevas líneas eléctricas. Algunas otras empresas también están trabajando en sistemas modulares, pero estos todavía utilizan componentes relativamente grandes capaces de entregar un megavatio cada uno o más. Primus Power está llevando este enfoque más allá: sus células son más pequeñas, entregando solo 20 kilovatios cada una.
Primus Power se une a otras 20 empresas que están intentando fabricar baterías de flujo más baratas. Su objetivo es alcanzar costos cercanos a los $ 500 por kilovatio hora de capacidad de almacenamiento. (Pasará al menos un año antes de que la compañía pueda cotizar cifras sólidas de costos, dice Stepien). Esto sería mucho más barato que los que se han fabricado hasta ahora, según Kamath. Las empresas a menudo no revelan sus costos, pero él estima que muchos cuestan más de $ 2,000 por kilovatio hora.
A $ 500 por kilovatio hora, las baterías serían lo suficientemente baratas para un uso generalizado en la red para aplicaciones como aplazar la construcción de líneas eléctricas, dice Kamath. También sería sustancialmente más barato que el competidor clave de la tecnología ahora, las baterías de iones de litio, que cuestan alrededor de $ 1,000 por kilovatio hora, dice. Pero aún sería demasiado costoso cumplir con el objetivo del Departamento de Energía de EE. UU. De sistemas de almacenamiento de energía que cuestan menos de $ 100 por kilovatio hora.
Si las baterías de flujo pudieran suministrar energía por tan solo $ 100 por kilovatio hora, serían una opción más barata para las empresas de servicios públicos que la instalación de una nueva planta de energía basada en combustibles fósiles para compensar las variaciones diarias en la energía eólica o solar, dice Kamath. . Primus Power ganó recientemente una subvención de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada para la Energía del DOE para desarrollar una batería de tan bajo costo, pero ese será un diseño diferente al que está ampliando actualmente, y la compañía no dice mucho al respecto. aún.
Se están desarrollando muchas otras tecnologías de almacenamiento experimentales para alcanzar estos bajos costos. Una tecnología de batería de flujo semisólido que está desarrollando una startup llamada 24M utiliza concentraciones mucho más altas de materiales de almacenamiento de energía en los electrolitos, lo que significa que pueden almacenar 10 veces más energía que las baterías de flujo convencionales. Una startup llamada Liquid Metal Battery está comercializando una batería que usa electrodos y electrolitos que están hechos de metales y sales fundidos.