美國多家機構致力于開發和研究長時儲能技術

據外媒報道，鋅空氣電池開發商Zinc8 Energy Solutions公司日前表示，正在為紐約電力管理局（NYPA）在科羅拉多州的一個長時儲能試點項目部署一種可以提供10小時持續放電時間的鋅空氣電池儲能系統（ZESS），而這個美國國防部資助的儲能系統項目已經進入物理驗證和評估階段。

Zinc8 Energy Solutions公司于2020年1月與紐約電力管理局（NYPA）簽署一份合同，通過紐約電力管理局（NYPA）的競爭性創新挑戰計劃展示其獲得專利的鋅空氣電池技術，該計劃是與紐約大學坦頓工程學院合作進行的。

工作人員正在組裝Zinc8鋅空氣“燃料電池”模塊

紐約電力管理局（NYPA）將承擔該項目中部署技術解決方案的費用，該項目旨在演示長時儲能系統的使用案例，以及如何幫助將更多的可再生能源整合到該州電網中。

Zinc8公司總部位于加拿大溫哥華，并在加拿大證券交易所和法蘭克福證券交易所同時上市，該公司將在紐約電力管理局（NYPA）服務區域中的布法羅大學的校園內部署一個100kW/1MWh鋅空氣電池儲能系統（ZESS），該系統主要功能是調峰，以減少該大學在電力需求峰值期間從電網獲得電力，從而提供更多的可再生能源電力，減少對化石燃料依賴，并降低現場電力成本。

它還將用于幫助培訓該大學的公用事業設施維護人員運營和維護儲能系統的知識和技能。布法羅大學設施副總裁Tonga Pham表示，該項目除了可以進行調峰之外，研究團隊也有興趣探索更多的替代用途，其中可能包括在校園建筑物中作為緊急備用電源以及深入了解替代能源的生命周期成本。

Pham補充說，“這樣的舉措將極大地幫助布法羅大學尋求在2030年實現碳中和目標。”

與此同時，Zinc8公司首席執行官Ron MacDonald聲稱，將在2023年初開通運營的這個項目是該公司其實現鋅空氣電池儲能系統（ZESS）解決方案商業化的一個“重大里程碑”。MacDonald在其發布的一篇博客文章中介紹了鋅作為一種豐富而廉價的儲能材料的發展潛力，并指出鋅儲量十分豐富，全球50多個國家每年可以開采1190萬噸鋅。

MacDonald在這篇文章中指出，“金屬鋅以其在鍍鋅鋼中的工業用途而著稱，鋅儲量豐富并且價格便宜，并且沒有任何地緣政治復雜性。鋅是一種可循環再造的材料，其化學特性既堅固又安全。與需要部署新的電池組才能擴展規模的鋰離子電池技術不同，鋅電池則能夠簡單地擴展儲能容量，這可以通過增加電解液儲罐的數量或大小和再充電鋅顆粒的數量來擴大規模。鋅空氣電池使用大氣中的氧氣從鋅中提取能量，這使得鋅空氣電池的生產成本是所有可充電電池中最低的。與其他電池相比，鋅空氣電池不易燃且無毒，使用壽命更長。”

Zinc8公司是少數幾家希望利用鋅的特性實現長時儲能的公司之一，歐洲公用事業公司EDF公司也在開發鋅空氣電池，另一家北美儲能廠商Eos Energy Storage公司也在為電網采用一種水性鋅化學電池。Eos Energy Storage公司于2020年11月通過與一家特殊目的收購公司（SPAC）的合并交易在納斯達克上市，并更名為Eos Energy Enterprises。

Zinc8公司還與紐約州能源研究與發展局（NYSERDA）合作，計劃在該州部署一個試點儲能項目，與現有熱電聯產（CHP）發電系統配套，紐約州能源研究與發展局（NYSERDA）將為該項目提供資金支持。

紐約州能源消耗巨大，其大部分發電設施都在北部地區運營，而在人口更稠密的城市中心則需要大量電力，其氣候立法要求該州到2045年實現電力系統完全脫碳的目標。因此到2030年，需要部署裝機容量為3GW的儲能系統。

紐約電力管理局（NYPA）為該州提供約25％的電力，并最近在一項戰略性長期計劃中表示，希望成為促進短時儲能和長時儲能系統部署的“先行者”。 紐約電力管理局（NYPA）首席商務官Sarah Salati在最近接受媒體采訪中表示，該州部署的3GW儲能系統大部分可能采用鋰離子電池，她將其描述為迄今為止行業組織的一個主要選擇。但是對于未來將要出現的峰值容量應用場景，長時儲能技術可以提供一個更好的選擇，使電網擺脫對天然氣發電的依賴。

軍事設施采用釩液流電池儲能系統構建的微電網研究進入第二階段

在其他的應用場景中，由美國國防部資助的一項研究發現，釩氧化還原液流電池是減少對柴油發電依賴的潛在方法，其目前的研究正在進入第二階段。

美國國防部與能源解決方案提供商Ameresco公司簽約進行這項研究，該研究第一階段研究了液流電池如何在軍事設施的微電網中使用，而第二階段將研究美國能源部國家可再生能源實驗室（NREL）中在科羅拉多州部署的液流電池儲能系統運營。液流電池提供商Invinity Energy Systems公司和工程公司S＆C Electric公司參與了這項研究。

根據行業媒體在去年5月的報道，該項目的第一階段已經確認液流電池可以提供168小時的關鍵負載電力供應，而其可靠性僅比柴油發電低1.6％至3％。其研究還表明，雖然液流電池比鋰離子電池成本更高，但該研究報告作者認為，液流電池行業正處于發展的早期階段，未來幾年仍有可能取得進展，將會逐漸降低成本。

與鋅空氣電池一樣，液流電池技術擴展儲能容量，只要安裝更大或更多的電解液儲罐，就可以實現獲得更大的儲能容量以及更長的持續放電時間。美國能源部長Jennifer Granholm最近在Twitter上指出，液流電池儲能系統更有利于電網運營，美國能源部將為此提供資金為電池的制造和技術創新提供支持。

Ameresco公司已經為美國軍方等聯邦機構部署包括能效升級、可再生能源和電池儲能系統等多項能源項目，該公司表示，如果研究項目的第二階段進展順利，未來可以在美國國防部的一個軍事設施現場部署一個液流電池儲能系統。

在通過這個項目探索釩液流電池技術的同時，Ameresco公司還通過相同的籌資機制部署另一個儲能項目，以展示在建筑物內使用溴化鋅液流電池儲能系統的情況。

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