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La batterie de la startup pourrait fournir un stockage en réseau moins cher
Une startup appelée Puissance principale a reçu 11 millions de dollars en capital-risque pour l'aider à construire la première version à grande échelle d'une nouvelle batterie à faible coût. La société avait précédemment reçu 18 millions de dollars via plusieurs subventions gouvernementales. Sa batterie est conçue pour aider à stabiliser le réseau électrique, à rendre l'électricité moins chère et à permettre aux services publics d'intégrer plus facilement des sources d'énergie renouvelables intermittentes comme l'éolien et le solaire.
Jeu de puissance: Primus Power donne cet aperçu d'une partie de ses nouvelles cellules de batterie Flow. Il garde le silence sur de nombreux détails du système alors qu'il développe sa première batterie à grande échelle.
Primus Power essaie de surmonter l'un des problèmes fondamentaux qui affectent les batteries à flux. La technologie, du moins en théorie, pourrait être l'une des formes les moins chères de stockage en réseau, car elle nécessite des matériaux peu coûteux et abondants. Mais dans la pratique, les batteries à flux ont été très chères, en partie parce qu'elles sont volumineuses et doivent être construites sur mesure sur site. Primus espère contourner ce problème avec un nouveau design qui peut être produit en série dans les usines.
Le besoin de telles batteries a augmenté car les services publics anticipent des augmentations de la demande qui pourraient surcharger le réseau électrique. En outre, de nombreux États, notamment la Californie, exigent l'utilisation de grandes quantités d'énergie renouvelable, mais comme ces formes d'énergie sont intermittentes, il est difficile pour les services publics de maintenir l'adéquation entre l'offre et la demande nécessaire pour éviter les pannes.
Les batteries pourraient égaliser les pics d'offre et de demande en chargeant ou en fournissant rapidement de l'électricité au réseau, en évitant les pannes et en réduisant le besoin de nouvelles lignes électriques. Mais ils ont été trop chers pour une utilisation généralisée. Dans presque tous les cas, il est moins cher de construire de nouvelles lignes électriques ou d'utiliser des centrales électriques au gaz naturel pour compenser les changements de puissance des centrales solaires et éoliennes. Bien que la technologie de Primus Power soit encore trop chère pour résoudre tous les problèmes de stockage d'énergie sur le réseau, elle aura de nombreuses utilisations.
Avec les batteries à flux, un mélange d'électrolyte et de matériaux de stockage d'énergie est stocké dans des réservoirs massifs, certains pouvant atteindre 10 mètres de haut et 20 mètres de large, puis pompé dans un appareil où le courant est généré. Parce que les batteries à flux utilisent des matériaux bon marché tels que des électrolytes à base d'eau et des matériaux de stockage d'énergie constitués de matériaux abondants tels que le fer et le zinc, les coûts initiaux élevés pourraient baisser une fois qu'un nombre suffisant d'entre eux seront construits, explique Haresh Kamath, chef de projet senior pour l'énergie. stockage à l'Electric Power Research Institute, un organisme de recherche à but non lucratif soutenu par l'industrie de l'électricité. Mais jusqu'à présent, le coût élevé des projets de démonstration initiaux a étouffé les investissements.
Primus Power remplace les grands réservoirs de stockage par des cellules de la taille de réservoirs d'eau chaude. Cette approche sacrifie une partie des économies de coûts potentielles des grands réservoirs de stockage, mais elle fait plus que compenser cela par les économies possibles de la production de masse dans une usine, explique le PDG de Primus, Tom Stepien.
La société utilise également de nouveaux matériaux de stockage d'énergie à base de zinc et une meilleure conception pour augmenter la puissance de sortie de la batterie d'environ quatre à cinq fois. Ces changements permettraient des batteries plus petites et moins chères qui utilisent moins de matériaux et qui peuvent être facilement installées sur les propriétés existantes des services publics, comme dans les sous-stations. Le système, qui est stocké dans des conteneurs d'expédition, est portable. Cela peut être une aubaine pour les services publics qui ont besoin de systèmes de batterie temporairement en attendant que de nouvelles lignes électriques soient installées. Certaines autres sociétés travaillent également sur des systèmes modulaires, mais ceux-ci utilisent toujours des composants relativement volumineux capables de fournir chacun un mégawatt ou plus. Primus Power va plus loin dans cette approche : ses cellules sont plus petites, ne délivrant que 20 kilowatts chacune.
Primus Power rejoint environ 20 autres entreprises qui tentent de fabriquer des batteries à flux moins chères. Son objectif est d'atteindre des coûts proches de 500 $ par kilowattheure de capacité de stockage. (Il faudra au moins un an avant que la société puisse citer des chiffres de coûts solides, dit Stepien.) Ce serait beaucoup moins cher que ceux qui ont été faits jusqu'à présent, selon Kamath. Les entreprises ne divulguent souvent pas leurs coûts, mais il estime que nombre d'entre elles dépassent 2 000 $ le kilowattheure.
À 500 $ le kilowattheure, les batteries seraient suffisamment bon marché pour une utilisation généralisée sur le réseau pour des applications telles que le report de la construction de lignes électriques, dit Kamath. Ce serait également beaucoup moins cher que le principal concurrent de la technologie actuellement, les batteries lithium-ion, qui coûtent environ 1 000 dollars le kilowattheure, dit-il. Mais il serait encore trop coûteux d'atteindre l'objectif du département américain de l'Énergie de systèmes de stockage d'énergie qui coûtent moins de 100 $ le kilowattheure.
Si les batteries à flux pouvaient fournir de l'énergie pour aussi peu que 100 $ par kilowattheure, elles seraient une option moins chère pour les services publics que l'installation d'une nouvelle centrale électrique à base de combustibles fossiles pour compenser les variations quotidiennes de l'énergie éolienne ou solaire, dit Kamath. . Primus Power a récemment remporté une subvention de l'Agence des projets de recherche avancée pour l'énergie du DOE pour développer une batterie aussi peu coûteuse, mais ce sera une conception différente de celle qu'elle développe actuellement, et la société n'en dit pas beaucoup à ce sujet encore.
De nombreuses autres technologies expérimentales de stockage sont en cours de développement pour atteindre ces faibles coûts. Une technologie de batterie à flux semi-solide développée par une startup appelée 24M utilise des concentrations beaucoup plus élevées de matériaux de stockage d'énergie dans les électrolytes, ce qui signifie qu'elles peuvent stocker 10 fois plus d'énergie que les batteries à flux conventionnelles. Une startup appelée Liquid Metal Battery commercialise une batterie qui utilise des électrodes et des électrolytes composés de métaux en fusion et de sels.