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压缩空气、锌电池技术新进展
在 2013-08-26 发布

Navigant Research称，2013年-2023年，世界范围内，将建设超过11GW的压缩空气储能项目。

驱动因素：电源结构的快速变化，可再生能源的不稳定性，负荷曲线的波动，等温或绝热、可以安放在任何地方、模块化的压缩空气储能系统。

目前世界范围内已近有少数几个产商正在进行这种压缩空气储能系统研究，并有可能在未来1-3年内进行该项技术的商业化验证。Navigant Research发表了一份报告”Clean Energy Breakthroughs: Grid-Scale Energy Storage”，介绍了一个生产压缩空气储能系统的公司及其产品：General Compression’s Compressed-Air Energy Storage。

开发出可将压缩空气储存于盐穴和加压储罐的压缩空气储能系统。该公司的储能系统压缩空气时，将释放的热量储存于温水中，等发电时用来加热空气，从而不需要燃烧天然气，增加了系统的循环效率。该公司称，其系统循环效率为70%。

该公司已经成功的开展了一些展示项目：

2011年，Watertown, Massachusetts，100kW储能单元；

2012年，与ConocoPhillips公司合作， Gaines, Texas，2MW示范项目，该项目用来稳定输出一个2MW的风机的输出，总共可以存储250小时该2MW风机的满负荷发出的电能。

公司计划未来2年半的时间内，提供其第一套5-6MW的商业化储能模块，从2006年到现在，公司已经募得了1亿美元的投资，投资者包括Duke Energy。

另外，该报告还介绍了一个可充电锌电池技术公司及其产品：CUNY Energy Institute/Urban Electric Power Rechargeable Zinc Battery。

The City University of New York (CUNY) Energy Institute与Urban Electric Power公司正在开发两项技术：

（1）zinc-nickel oxide battery，氧化锌镍电池，今年夏天将出商业样机；

（2）zinc-manganese dioxide battery，锌二氧化锰电池，成本可能很低的一种电池。

像传统的碱性锌电池一样，这两种电池都具有原材料丰富，成本低的特点，与传统碱性锌电池的区别是，他们使用时间长，并可充电。

可充电锌电池发展的主要障碍是，使用过程中容易形成枝晶。枝晶影响电池性能并最终会导致电池短路。CUNY的锌电池在经过上千次的循环后还可以有效地控制枝晶，主要是因为：

（1）为了使电池浓度均匀，在电池内部循环电解液；

（2）定制化的充电协议（tailoring the charging protocol）。

锌锰电池已经成功通过测试，证明可拥有2000次的充放电循环，该电池的目标是循环寿命达到5000次，运行15年。开发者预计，锌锰电池的成本有望低于100美元/kwh，这将可以和抽水蓄能竞争，但锌锰电池的安装将灵活很多。

Urban Electric Power公司将于这个夏天展示一个200kwh的锌镍电池商业化原型，在Con Edison 和New York State Energy Research and Development Authority的支持下，将使用这个原型在CUNY的一栋建筑中开展削峰项目（peak shaving project），将节约高峰时段用电需求20%，这个项目的投资回报期是4-5年。该公司正在开发一个更便宜的50kwh的锌锰电池单元，Urban Electric Power希望在2014年为客户提供锌锰电池。