¿Qué tecnologías de batería tienen una relación precio / rendimiento óptima para proporcionar una fuente de alimentación continua en términos de energía solar y eólica?

Usted solicitó específicamente tecnologías de batería, por lo que intentaré orientarlo en la dirección correcta. En primer lugar, necesitamos saber algunas cosas:

  • Duración del programa (digamos que la vida de las células solares – 30 años)
  • Flujo de potencia de entrada de energía solar (W / seg)

En este momento, la química LTO será mi propia elección para parques solares y / o eólicos. La razón es que tanto la energía solar como la eólica pueden aumentar repentinamente la entrada de energía del 25% al ​​100% en menos de un segundo. Ninguna batería química puede manejar esto aparte del LTO. Además, el LTO puede tener una vida útil de ciclo mayor a 10,000 ciclos a una carga / descarga menor a 10C No se calienta bajo estrés, y no hay posibilidad de incendios o explosiones.

Actualmente, cuesta aproximadamente 2 veces más que otras baterías de iones de litio, pero su vida útil es de 4 a 10 veces más larga sin problemas térmicos. Hay otra química relacionada con la LTO en el horizonte que puede almacenar 3 veces más energía que la LTO actual a un precio mucho más bajo por kWh, así que estad atentos ……

Si hubiera alguna disponible ahora, se usaría en grandes cantidades, tal vez incluyendo teléfonos celulares y vehículos eléctricos. Pero todo lo que tenemos ahora es li ion.

Mi estimación sería un orden o magnitud o mejor que la tecnología actual. Incluso en teoría, no obtuvimos una química posterior al litio que pueda mejorar más de 2x o 3x, mucho menos un orden de magnitud más, mientras que si nos quedamos con el litio tal vez podamos obtener una pequeña mejora.

Entonces, ahora, la tecnología de batería, al igual que la ley de Moore en tecnología de la información, se acerca a su máximo rendimiento teórico. Crabtree predice que podríamos obtener un rendimiento del 50% al 100% mejor, pero ciertamente no más que eso. Para crear una verdadera transformación energética, tendremos que implementar nuevas estrategias tecnológicas.

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Y de esas tecnologías de batería teórica / experimental, ninguna ha llegado al mercado masivo todavía. Hasta que lo hagan, no puede descartar la posibilidad de que no se perfeccionen y se comercialicen en el futuro previsible. Como dice el refrán, no cuente sus pollos antes de que nazcan.

Almacenamiento hidroeléctrico. Bombear agua cuesta arriba. Puede ser hasta un 80% eficiente.

En términos generales, para los consumidores finales, las baterías químicas se usan de manera mucho más rentable para la energía de la red que cambia el tiempo. Donde vivo, la electricidad cuesta alrededor de 25c por kWh en la noche (hora pico) pero solo 5c por kWh a las 2:00 a.m. Si tiene una batería grande, es mucho más barato cargarla usando electricidad de red a 5c por kWh en medio de la noche. Ningún sistema solar puede igualar un precio de 5 centavos por kWh.

Además, por supuesto, dará una potencia mucho más confiable. El problema con la generación solar y eólica de la energía de la batería es que no puede predecir cuánto almacenamiento necesitará, porque la fuente de energía es intermitente. No existen tales problemas con la energía de la red que cambia el tiempo; sabes que la energía de la batería solo tiene que durar 24 horas, no potencialmente días. Por lo tanto, puede usar una batería mucho más pequeña en los sistemas que utilizan energía de red con cambio de tiempo que en los que dependen de la energía solar o eólica.

Si su medida es precio / rendimiento, compre una batería y úsela para cambiar el tiempo. Mucho más barato que conectarlo a células solares o un molino de viento.