Ắc quyCO2 mới sẽ làm cho gió và năng lượng mặt trời có thể phân tán được 'với mức giá thấp chưa từng có'
Giám đốc điều hành Claudio Spadacini nói với Recharge, hệ thống lưu trữ năng lượng của Energy Dome có trụ sở tại Milan hứa hẹn sẽ mang lại hiệu quả cao nhất cho cả chuyến đi khứ hồi để lưu trữ năng lượng trong thời gian dài.
Công ty khởi nghiệp Energy Dome của Ý nói rằng hệ thống “pin CO2” thời lượng dài mới của họ, chỉ sử dụng thiết bị bán sẵn sẽ đạt được mức chi phí lưu trữ bình đẳng (LCOS) là 50-60 USD / MWh trong vài năm tới.
Theo Lazard, mức đó sẽ thấp hơn gấp đôi so với LCOS của pin lithium-ion - 132-245 USD / MWh - và rẻ hơn gần gấp đôi so với CRYObattery của nhà lãnh đạo thị trường lưu trữ thời lượng dài hiện tại là Highview Power (100 USD / MWh, theo một cuộc phỏng vấn năm 2019 với Recharge).
Giám đốc điều hành Claudio Spadacini nói với Recharge rằng hệ thống CO2 lỏng-nhiệt động lực học của Energy Dome có hiệu suất khứ hồi 75-80% - cao hơn bất kỳ công nghệ lưu trữ năng lượng dài hạn nào khác hiện có trên thị trường, bao gồm cả khí lỏng, khí nén và các giải pháp dựa trên trọng lực.
Spadacini cho biết: “Chúng tôi đã tính toán LCOS đã dưới 100 USD / MWh với nhà máy thương mại đầu tiên mà chúng tôi sẽ xây dựng, công suất 25MW / 200MWh - mô-đun tiêu chuẩn của chúng tôi.
“Nhưng chúng tôi có dự đoán rằng chúng tôi có thể giảm chi phí công nghệ khá nhanh. Vì vậy, chúng tôi đang đặt mục tiêu giảm xa mức 60 đô la / MWh trong vài năm tới, gần 50 đô la / MWh ”.
Nhưng trong một lĩnh vực ngày càng cạnh tranh và phát triển nhanh, công nghệ của Energy Dome có thể không phải là bộ lưu trữ năng lượng rẻ nhất trên thị trường một khi nó được thương mại hóa.
Highview đặt mục tiêu đạt 50 đô la / MWh vào năm 2030, trong khi Echogen có trụ sở tại Hoa Kỳ đang hứa hẹn LCOS từ 50-60 đô la / MWh từ hệ thống dựa trên CO2 siêu tới hạn của mình.
Giám đốc điều hành của Energy Dome, Claudio Spadacini. Ảnh: Energy Dome
Và chỉ vào tuần trước, công ty khởi nghiệp Form Energy của Hoa Kỳ tuyên bố rằng pin không khí sắt 100 giờ của họ sẽ đạt được LCOS bằng một phần mười chi phí của lithium-ion - nhưng nó chưa cho biết khi nào và công nghệ của nó vẫn chưa. được chứng minh bên ngoài phòng thí nghiệm.
Làm thế nào nó hoạt động
Pin CO2 sử dụng các khía cạnh của việc lưu trữ năng lượng nhiệt, lưu trữ điện dưới dạng nhiệt và các hệ thống khí nén và không khí lỏng, làm giảm thể tích không khí (bằng cách nén / ngưng tụ nó) và sau đó tạo ra điện bằng cách cho phép nó nhanh chóng mở rộng đến trạng thái tự nhiên của nó, với tiếng thổi từ sự mở rộng đó tạo ra một tuabin phát điện.
Trong hệ thống của Energy Dome, carbon dioxide được nén ở áp suất 60 bar, làm nóng khí thành chất lỏng 300 ° C. Sau đó, nhiệt được chiết xuất và lưu trữ trong các “viên gạch” làm bằng thép bắn và thạch anh để sử dụng sau này, làm nguội CO2 đến nhiệt độ môi trường xung quanh. Sau đó khí được ngưng tụ thành dạng lỏng và được chứa trong các thùng thép cacbon.
Khi cần điện, CO2 lỏng được chạy qua thiết bị bay hơi để biến nó trở lại thành khí có áp, sau đó được làm ấm trở lại đến 290-300 ° C gây ra nhiệt tích trữ. Sau đó, khí được đưa vào một tuabin giãn nở, nơi nó nhanh chóng giãn nở ở áp suất khí quyển để điều khiển một cánh quạt tạo ra năng lượng, với CO2 không nén sau đó được lưu trữ trong một mái vòm linh hoạt - do đó có tên công ty - ở nhiệt độ và áp suất xung quanh để tái tạo sau này sử dụng.
Spadacini giải thích rằng Energy Dome sử dụng CO2 vì nó có thể được chuyển đổi thành chất lỏng dưới áp suất 30 ° C, so với âm 150 ° C của không khí. Do đó, pin không khí lỏng của Highview Power phải sử dụng công nghệ đông lạnh để hóa lỏng không khí, nhưng hệ thống Energy Dome yêu cầu ít năng lượng hơn, dẫn đến chi phí rẻ hơn và hiệu quả khứ hồi cao hơn, công ty cho biết.
Spadacini cho biết: “Ý tưởng này… hoàn toàn mới và hoàn toàn sáng tạo, nhưng thực sự dựa trên các thành phần không có sẵn,” Spadacini nói. "Vì vậy, chúng tôi chỉ tập hợp các thành phần hiện có và đây là chìa khóa để đưa ra thị trường."
Điều đó có nghĩa là thay vì sử dụng không khí xung quanh, cần có một ngăn chứa khí bơm hơi lớn - tức là mái vòm - để lưu trữ CO2 trong một hệ thống khép kín. Nhưng đây là một thành phần chi phí thấp, đòi hỏi ít hơn một loại vải dệt PVC dẻo nhưng chắc chắn, đã được sản xuất để sử dụng trong các công trình khí sinh học.
Ông giải thích rằng cần phải có một mái vòm bơm hơi, thay vì một bể thép đặc, vì CO2 phải ở áp suất không đổi.
“Nếu bạn có một bình kín và bạn lấy khí ra khỏi đó, bạn sẽ giảm áp suất. Trong mái vòm, hình dạng thích ứng với lượng khí mà chúng ta có bên trong và áp suất không đổi. Đây là một tính năng chính của hệ thống. ”
Spadacini cho biết thêm: “Hệ thống đã hoàn toàn đóng cửa. Chúng tôi không tiêu thụ bất kỳ khí CO2 nào, nó chỉ là chất lỏng hoạt động quay đi quay lại… trong suốt vòng đời của hệ thống, hơn 25 năm. Vì vậy, chúng tôi không có khí thải trong khí quyển ”.
Hệ thống mô-đun
Người Ý giải thích rằng hệ thống pin CO2 sẽ có dạng mô-đun và có thể mở rộng theo bất kỳ kích thước nào cần thiết, vì có thể thêm bất kỳ số lượng thành phần riêng lẻ nào.
Ông nói: “Chúng tôi đang tìm cách tạo ra nhiều kích thước tiêu chuẩn - có thể là 50MWh, 100MWh, 200MWh.
“Vì vậy, chúng tôi có một thiết kế tiêu chuẩn cho bình CO2 lỏng, và bạn có thể chỉ sử dụng 10, 20 hoặc 50 trong số đó, nhưng việc sản xuất được điều chỉnh theo phương thức. Và hơn thế nữa
mặt khác, chúng tôi có máy nén 10MW hoặc 25MW và chúng tôi có 10MW đến 25MW hoặc tuabin mở rộng 50MW
“Điều này có nghĩa là chủ sở hữu có thể tối ưu hóa thiết kế bằng cách sử dụng mức phí hoặc mức xả phù hợp nhất, tùy thuộc vào ứng dụng của họ. Đối với mái vòm, tùy thuộc vào công suất lưu trữ MWh mà mái vòm sẽ lớn hơn hoặc nhỏ hơn, hoặc nhiều mái vòm có thể được xây dựng cho công suất vượt quá 200MWh ”.
Spadacini mô tả “điểm hấp dẫn” của công ty là có thể lưu trữ từ 8 đến 10 giờ, vì đó là “phù hợp nhất” cho các trang trại năng lượng mặt trời và gió, để cho phép chúng có sản lượng có thể thay thế được 24 giờ một ngày.
Hệ thống này cũng có thể được sử dụng tập trung hơn trên mạng lưới điện để lưu trữ năng lượng tái tạo và cung cấp các dịch vụ phụ trợ cho lưới điện, ”ông nói thêm.
Cho đến nay, công ty 18 tháng tuổi mới chỉ xây dựng một nhà máy thí điểm nhỏ cho phần lưu trữ năng lượng nhiệt của hệ thống, nhưng họ đang xây dựng một cơ sở trình diễn thương mại 2,5MW / 4MWh trên đảo Sardinia của Ý trong năm nay. được đưa vào hoạt động vào tháng 1 hoặc tháng 2 năm 2022.
Mô hình kinh doanh
Kỹ sư giải thích rằng Energy Dome không muốn tự xây dựng các dự án.
Ông nói: “Chúng tôi không có khả năng phát triển nhanh như thị trường yêu cầu. “Vì vậy, mô hình của chúng tôi là cấp phép công nghệ cho các công ty EPC hoặc IPP, các tiện ích, người dùng cuối cùng, vì đó là cách tốt nhất để chúng tôi mở rộng theo địa lý và theo lĩnh vực.
"Thời điểm tiếp thị là chìa khóa trong thế giới đang biến đổi nhanh chóng này."
Energy Dome đã ký một thỏa thuận thương mại với nhà cung cấp thiết bị phát điện tập trung vào khí đốt của Ý Ansaldo Energia để đưa ra thị trường pin CO2 - cũng như một hệ thống chị em, CO2 ETCC (xem bảng bên dưới).
“Chúng tôi cũng đang thảo luận về các thỏa thuận thương mại khác và cấp phép với các OEM lớn khác trong lĩnh vực dầu khí, trong lĩnh vực thép, trong lĩnh vực hóa học xanh và cả trong lĩnh vực khai thác. Vì vậy, chúng tôi đang nhận được rất nhiều sự quan tâm.
“Chúng tôi đang xây dựng một hệ thống dự án rất tốt và có tiềm năng lớn.”
Mở rộng công ty
Energy Dome hiện đang cố gắng huy động 10 triệu euro trong vòng đầu tư Series A, trong đó họ đã đàm phán với các nhà đầu tư tổ chức và các công ty đầu tư mạo hiểm. Số tiền sẽ được sử dụng để hoàn thành nhà máy trình diễn thương mại và chi trả cho các hoạt động kinh doanh của công ty, Spadacini giải thích.
“Chúng tôi tin rằng tiềm năng tăng trưởng của công ty thực sự cao, vì hai lý do - bởi vì chúng tôi có hiệu suất và chi phí rất cạnh tranh,” ông nói.
