Et Philadelphia-forstadsfirma satser på ny teknologi til at lagre solenergi 24/7

I en genbrugt svampestald i Chester County genbruger Sycamore International Inc. elektronisk udstyr, herunder renovering af 30.000 gamle bærbare computere om måneden til videresalg. Steven Figgatt, Sycamores administrerende direktør, siger, at hans West Grove-virksomhed handler om cirkulær økonomi.

I overensstemmelse med sin bæredygtige mission installerede Sycamore tidligere på året et solcelleanlæg på taget for at konvertere sin drift til vedvarende energi. Men Figgatt, 36, erklærede først sin virksomheds frihed fra elnettet i slutningen af ​​august, da han bestilte et nyt innovativt batterilagringssystem, der sikrer, at hans virksomhed bliver forsynet af solenergi, selv når solen ikke skinner.

"Vi kalder det vores energiuafhængighedsdag," sagde han.

Figgatt gik på spidsen med sit valg af energilagringsteknologi og valgte et nyt system kaldet et jernstrømsbatteri, det første af sin slags på østkysten.

Jernstrømsbatterier er blandt mange lovende energilagringsteknologier i netskala, som kæmper om accept på et marked, hvor vedvarende energi ekspanderer hurtigt for at erstatte drivhusgasemitterende energikilder.

Efterhånden som vedvarende produktion vokser i betydning, forventes markedet for energilagringssystemer at spille en nøglerolle. Vind- og solsystemer producerer strøm med mellemrum, afhængigt af vejret, og netoperatører siger, at de vil have brug for flere lagersystemer, da vedvarende energi tager en større del af elproduktionsmarkedet.

Producenter af batterilagringsenheder forventer et løft fra Inflation Reduction Act, som præsident Joe Biden underskrev i lov den 16. august. Loven indeholder skattemæssige incitamenter for købere af energilagringsenheder.

Længere levetid. Ingen eksplosioner.

Et jernstrømsbatteri er væsentligt forskelligt fra et lithium-ion-batteri, den enhed, der almindeligvis bruges i elektriske køretøjer, mobile enheder og nogle kommercielle applikationer.

Jernstrømsbatteriets store salgsargument er, at dets elektrolyt, materialet, der leder en elektrisk ladning, ikke er et metal, der udvindes i et uvenligt land. I stedet er elektrolytten lavet af jernholdig chlorid, som i bund og grund er jern, salt og vand, alt sammen bredt tilgængeligt. I modsætning til lithium er det ugiftigt og overophedes og eksploderer ikke.

Sycamores langtidsholdbare batteri kan aflade sin strøm over 12 timer, cirka tre gange længere end et lithiumbatteri, eller omtrent svarende til det tidspunkt, hvor solen ikke skinner. Den kan rumme omkring 400 kilowatttimers strøm, nok til at forsyne omkring 28 hjem i 12 timer.

Jernstrømsbatteriet er også garanteret til at modstå 25 års op- og afladningscyklusser uden at blive forringet. Den lover at fungere længe efter, at Energizer Bunny hvæser til sidelinjen.

"Det var spændende at prøve noget nyt," sagde Figgatt. "Jeg mener, jeg elsker, at der ikke er giftige kemikalier, der er ingen risiko for brandfare, som du har med lithium-ion-batterier. Og du kan også cykle det hele tiden, i modsætning til lithium-ion-batterier, der har et begrænset antal cyklusser før de skal udskiftes. Det er på en måde grænseløst, så vi kommer til at løbe fra det hele tiden."

Ulempen ved flow-batterier er, at de er store, tunge og stationære – Sycamores batteri er anbragt i en 40 fods skibscontainer, der vejede næsten 20 tons, før der tilsættes 19.000 liter elektrolyt. De er ikke designet til biler eller mobile enheder, men til storstilet support af elnettet.

Et andet batteri på bestilling

De fleste af nationernes langvarige energilagring er placeret i pumpede vandkraftværker, såsom Constellation Energy's Muddy Run-anlæg i Lancaster County, hvor vand pumpes ind i et reservoir i en højere højde og derefter frigives for at generere strøm, når det er nødvendigt.

Flow-batterier lagrer energi i tanke med elektrolytter, som passerer gennem en elektrokemisk membran for at udvinde elektroner under op- og afladningsprocessen.

Den jern-flow-enhed, Sycamore købte, kaldes et Energy Warehouse, fremstillet af ESS Tech Inc. i Wilsonville, Ore. Virksomheden har udviklet et kommercielt jern-flow-batteri i mere end et årti, og blev sidste år offentliggjort i en fusion med et opkøbsfirma til særlige formål, der bliver den første børsnoterede producent af langtidsholdbare batterier. Ligesom mange nystartede teknologivirksomheder har aktien klaret sig dårligt i år og er faldet med 60 % siden lanceringen i oktober sidste år.

Men dens formuer kan blive bedre. Det har en ordrebeholdning, herunder en til en anden enhed for Sycamore International, hvis forretning samler flere institutionelle kunder op, som ønsker at bortskaffe gamle elektroniske enheder og permanent slette alle spor af data i Sycamores sikre proces. Sycamore planlægger at gå på banen til efteråret for at udvide til en ny bygning i West Grove, også udstyret med sit eget solsystem.

ESS har installeret flere batterier til San Diego Gas &Electric i Cameron Corners, Californien, en by med risiko for at blive afskåret fra nettet fra vilde brande. Det samarbejder også med Portland General Electric, et forsyningsselskab, om at bygge et energicenter på en halv hektar med omkring otte gange så stor lagerkapacitet som West Grove-enheden. I sidste måned annoncerede det en aftale om at sende 70 batterivarehuse til Australien og om at åbne en samlefabrik i det land inden 2024.

Men den største nyhed i den sidste måned var inflationsreduktionsloven, som indeholder skattemæssige incitamenter til købere af energilagringsenheder, der er boostet med 10 % for indenlandsk producerede enheder, såsom ESS Energy Warehouse. IRA giver også kreditter til købere af selvstændige batterilagringsenheder, mens tidligere skatteincitamenter kun gjaldt energilagring direkte forbundet med vedvarende energi.

"Det hjælper med at udjævne vilkårene for os i forhold til vores konkurrenter," sagde Eric Dresselhuys, administrerende direktør for ESS, i et interview. ESS's konkurrenter er normalt kinesiske lithiumbatteriproducenter, som Dresselhuys siger modtager statsstøtte. Mens IRA-skattefradrag er tilgængelige for alle batterier, sagde han, "det er mere værd, hvis du køber produkter fremstillet i USA."

'Batteriet er grundlæggende et forsikringsprodukt'

Frøene til Sycamore Internationals overgang til solenergi blev sået for mere end fem år siden på Millersville University, da Figgatt deltog i lanceringen af ​​et solsystem på universitetets nye Lombardo Welcome Center. Der mødte Figgatt Dave Santoleri, præsident for TerraSol Energies Inc., et Chadds Ford-firma, der designede og installerede Millersville-systemet på 175 kilowatt. Figgatt hyrede Terrasol til at udforske at lave en solcelleinstallation på sit West Grove-anlæg.

"Jeg vidste, at flow-batterier var en fed idé," sagde Santoleri. "Jeg foretog en søgning og fandt fem virksomheder, der lavede dem. Tre af dem var ude af drift." Han fandt ud af, at ESS stadig var i drift og den eneste producent i USA. Han og Figgatt besøgte virksomheden i Oregon og blev solgt.

"Vi gjorde vores due diligence," sagde Figgatt. "Vi ved godt, at det er en nyere teknologi, så vi gennemgik en hel undersøgelsesproces med ESS."

Batterisystemet fordoblede dybest set prisen på Sycamores solcelleinstallation - selve batteriet er i nærheden af ​​$200.000, selvom Figgatt er vag om sin samlede investering i systemet. Figgatt regner med, at hele systemet vil betale sig tilbage i løbet af seks til ni år, afhængigt af hvad der sker med markedsenergipriserne. I mellemtiden er Sycamores energiomkostninger faste.

For Figgatt giver batteribackup mere end blot besparelser på hans Peco-regning. Når det andet batterisystem er installeret, vil Sycamore International være i stand til at sælge noget af sin overskydende strøm tilbage til den regionale netoperatør for at hjælpe med at holde strømniveauet i området ensartet, en vigtig baggrundsrolle kendt som frekvensregulering.

Det vil skåne hans forretning for lange stormrelaterede afbrydelser. Og spændingen produceret fra hans solsystem er også finjusteret, hvilket er afgørende vigtigt for Sycamores operationer, hvor hans 70 medarbejdere muligvis sletter de sarte harddiske på så mange som 600 bærbare computere samtidigt, mens de gennemgår renovering.

Betydningen af ​​energilagring for en dekarboniseret energifremtid er så vigtig, at USA's energiminister Jennifer M. Granholm besøgte ESS's fabrik i Oregon i sidste måned, som en del af en tur, hvor de fremhævede klimafordelene ved IRA.

I West Grove høstede Sycamore Internationals båndklipning af sit batteriopbevaringssystem den 25. august også ros fra den amerikanske rep Chrissy Houlahan, en demokrat, der repræsenterer Chester og Berks counties. "Dette projekt repræsenterer den slags fremsynede løsning, vi har brug for for at bygge et dekarboniseret, modstandsdygtigt energisystem," sagde hun. + Udforsk yderligere

Form Energy annoncerer Iron-Air 100-timers batteri

(c)2022 The Philadelphia Inquirer
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.