ESS ist ein in Oregon ansässiges Unternehmen, das Flow-Batterien herstellt, die auf einfachen, reichlich vorhandenen und kostengünstigen Materialien beruhen – Eisen, Salz und Wasser. Das Geheimrezept ist die Membran, die die positiv geladene Flüssigkeit von der negativ geladenen Flüssigkeit trennt. Im vergangenen Jahr schloss ESS eine Vereinbarung zur Lieferung von 2 GWh Flow-Batterien an SB Energy, einen Geschäftsbereich von SoftBank, bis 2026. Das war eine große Sache für das junge Unternehmen, aber da SoftBank auch ein Investor des Unternehmens ist, war es das auch nicht wirklich ein Zeichen vollwertiger Akzeptanz seitens der Versorgungswirtschaft.
Letzte Woche änderte sich das, als ESS und der Sacramento Municipal Utility District angekündigt dass ESS SMUD ab dem kommenden Jahr mit Flussbatterien mit einer Gesamtkapazität von 200 MW/2 GWh beliefern würde. Der Energieversorger plant, bis 2030 ein emissionsfreier Energieversorger zu sein – einer der aggressivsten CO2-Reduktionspläne der Branche und 15 Jahre vor dem vom Staat Kalifornien gesetzten Ziel.
Die zusätzliche Speicherung von 200 MW/2 GWh in Verbindung mit erneuerbaren Energiequellen entspricht der Beseitigung von 284.000 Tonnen CO2-Emissionen pro Jahr und wird genug Energie liefern, um 60.000 Haushalte 10 Stunden lang mit Strom zu versorgen.
Laut ESS bietet seine Iron-Flow-Technologie eine kostengünstige Langzeit-Energiespeicherung und ist ideal für Anwendungen, die eine flexible Energiekapazität von 4 bis 12 Stunden erfordern. ESS-Systeme bieten eine widerstandsfähige, nachhaltige Energiespeicherung, die sich gut für mehrere Anwendungsfälle eignet, darunter Anlagen für erneuerbare Energien im Versorgungsmaßstab, entfernte Solar- und Speichermikronetze, Netzlastverschiebung und Spitzenausgleich sowie andere ergänzende Netzdienste. Die ESS-Technologie ist sicher, ungiftig und hat eine Lebensdauer von 25 Jahren ohne Kapazitätsverlust.
Der Deal beinhaltet einen Rahmenliefervertrag für ESS zur Lieferung von Einheiten im Laufe der nächsten Jahre, beginnend mit mehreren Megawatt in den nächsten 18 Monaten. Dann wird es in der zweiten Phase auf mehrere zehn Megawatt hochgefahren und dann möglicherweise auf das 100-Megawatt-Niveau. Das mehrjährige Engagement soll die natürlichen Planungszyklen der Beschaffung von Versorgungsunternehmen und der Projektentwicklung verfolgen, sagte Hugh McDermott, Senior Vice President von ESS Kanarische Medien letzte Woche.
Flow-Batterietechnologie erhält mehr Aufmerksamkeit
Bis vor kurzem waren Lithium-Ionen-Batteriespeicher der letzte Schrei in der Versorgungsbranche, aber Probleme in der Lieferkette, explodierende Preise für Lithium und vieles mehr gelegentlicher Batteriebrand haben sich alle verschworen, um die Führungskräfte von Versorgungsunternehmen zu ermutigen, Alternativen in Betracht zu ziehen.
„Dies ist eine sehr ungewisse Versorgungssituation für den Rest dieses Jahrzehnts, für alle“, sagte McDermott über den Netzspeichermarkt. „[SMUD is] Sie werden Gewissheit über die Versorgung bekommen – ein großer Bonus – und sie werden eine Zusage bekommen, dass wir die Herstellung dahinter haben werden. Wir werden die Sichtbarkeit bekommen [to future demand] damit wir unsere Produktionserweiterung planen können.“ Er fügte hinzu, dass die Knappheit von Batteriematerialien wahrscheinlich noch einige Zeit anhalten wird, da die Nachfrage sowohl nach Elektrofahrzeugen als auch nach Netzspeichern schneller wächst als neue Produktionskapazitäten.
Die Vereinbarung zwischen ESS und SMUD enthält auch eine einzigartige Personalentwicklungskomponente. ESS stellt seine Speichertechnologie in der Nähe von Portland, Oregon, her, wird aber mit lokalen Colleges und Universitäten in der Umgebung von Sacramento zusammenarbeiten, um Arbeiter für die Installation, Inbetriebnahme und Wartung der Einheiten auszubilden. „Im Moment sind wir die einzigen Menschen auf dem Planeten, die wissen, wie man unsere Ausrüstung wartet“, sagte McDermott. ”Wir müssen diese Legionen aufbauen.”
Sacramento könnte zu einem Knotenpunkt für ESS-Installationen in Kalifornien werden, das von Versorgungsunternehmen verlangt, Langzeitspeicher zu installieren, um seine Abhängigkeit von der Wärmeerzeugung zu beseitigen. Lithium-Ionen-Batteriespeicher können typischerweise nur für maximal 4 Stunden Strom ins Netz einspeisen. Aus diesem Grund warnte eine aktuelle Stanford-Studie davor, dass das Aufladen von Elektrofahrzeugen über Nacht unmöglich werden wird, wenn diese konventionellen Grundlast-Erzeugungswerke stillgelegt werden. Aber Systeme wie die von ESS und Energy Dome könnten diese Situation radikal ändern.
Für SMUD wird die Verwendung von ESS-Flow-Batterien zur langfristigen Energiespeicherung dazu beitragen, die lokale Solarerzeugung zu maximieren, die Widerstandsfähigkeit der Nachbarschaft zu gewährleisten und soziale Gerechtigkeit und Gerechtigkeit zu erhöhen, ohne die Zuverlässigkeit oder niedrige Strompreise zu beeinträchtigen.
„SMUD strebt nach einer sauberen Energiezukunft, die die Widerstandsfähigkeit der Netze erhöht, Gemeinden mit unzureichenden Ressourcen unterstützt und die lokale Wirtschaftsentwicklung maximiert“, sagte Paul Lau, CEO und General Manager von SMUD. „Langzeitbatterietechnologien bringen den Zero Carbon Plan 2030 von SMUD voran, indem sie unsere verfügbaren erneuerbaren Energieressourcen erweitern und Türen zu Innovationen, Berufsausbildung und Entwicklungsmöglichkeiten in den Sektoren grüner Energie öffnen.“
ESS und die IRA
Da ESS seine Produkte in den USA herstellt, profitiert es von den im Inflation Reduction Act enthaltenen Steuergutschriften für Energiespeicher. Entwickler können eine Steuergutschrift von 30 % für Batterieprojekte beantragen, die mit den vorherrschenden Löhnen gebaut wurden, aber sie können einen zusätzlichen Rabatt von 10 % erhalten, wenn sie inländische Inhalte verwenden. McDermott betonte, dass heute nur sehr wenige Hersteller von Energiespeichern Produktionslinien in den USA in Betrieb haben, so dass ESS erwartet, sich in naher Zukunft als einer der wenigen Anbieter für den Inlandsinhaltskredit zu qualifizieren.
Das Unternehmen wird auch in der Lage sein, Körperschaftsteuergutschriften basierend auf der Kapazität von im Inland hergestellten Speicherprodukten, die es in andere Länder liefert, geltend zu machen. Das ist wertvoll für Unternehmen, die ihre Produktion skalieren, um mit Lithium-Ionen-Batterien zu konkurrieren, die von Skaleneffekten aus dem Hochlauf der EV-Fertigung profitieren. „Es wird uns helfen, bei unserem Scale-up früher als geplant eine ausgeglichene Rentabilität zu erreichen“, sagte McDermott.
Während die Regeln und Vorschriften zur Umsetzung des IRA noch geschrieben werden, spornt diese Gesetzgebung an sich bereits Unternehmen wie ESS und ihre potenziellen Kunden an, über neue Geschäftsbeziehungen zu sprechen.
Gehen Sie mit dem Strom
Bildnachweis: ARPA-E mit freundlicher Genehmigung der Harvard University.
Wie funktioniert eine Flow-Batterie genau? Iron-Flow-Batterien verwenden drei der am häufigsten vorkommenden Elemente auf der Erde – Eisen, Salz und Wasser. Sie bestehen aus zwei Speicherbehältern mit einer Membran dazwischen. Die Membran lässt Elektronen zwischen den Tanks hin und her fließen, während die Flüssigkeiten getrennt bleiben. Wenn das einfach klingt, ist es nicht.
Es ist entscheidend, die richtige Mischung aus Eisen, Salz und Wasser zu finden, und es ist nicht einfach, eine Membran zu schaffen, die lange hält. ESS sagt, dass seine Systeme voraussichtlich eine Lebensdauer von 25 Jahren haben werden, was länger ist als die der meisten Lithium-Ionen-Speicherbatterien, obwohl für beide Systeme noch keine Langzeitdaten verfügbar sind.
Die ESS/SMUD-Ankündigung enthält keine Details zur Preisgestaltung. Theoretisch sollten Flow-Batterien günstiger sein als Lithium-Ionen-Batterien, aber sie erreichen gerade erst die kommerzielle Akzeptanz, sodass die unvermeidlichen Skaleneffekte noch nicht eingesetzt haben. Der größte Teil der Kosten entfällt auf die Membran, die die beiden Flüssigkeitstanks trennt. Ein Merkmal von Flow-Batterien ist, dass bei Bedarf, die Kapazität in Zukunft zu erhöhen, relativ einfach größere Tanks ausgetauscht werden können, die mehr Elektrolyt aufnehmen.
Es gibt eindeutig keine Technologie, die alle Anforderungen an die Energiespeicherung erfüllt. Flow-Batterien werden gerade erst ernst genommen. Der Weg für die Technologie sollte in den nächsten Jahren geradlinig sein, abgesehen von unvorhergesehenen Problemen, die noch nicht offensichtlich geworden sind. Die Langzeitspeicherung steht jetzt im Rampenlicht, da immer mehr Menschen nach Möglichkeiten suchen, die Grundlast-„Spinnereikapazität“ zu ersetzen, die das Netz über Nacht mit Strom versorgt und oft auf Kernkraft- oder Kohleerzeugung beruht.
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