วันพฤหัสบดี, มิถุนายน 20, 2024
หน้าแรกCOLUMNISTSIron Flow Batteries จัดเก็บพลังงานระยะทนยาว
- Advertisment -spot_imgspot_img
spot_imgspot_img

Iron Flow Batteries จัดเก็บพลังงานระยะทนยาว

Iron Flow Batteries : IRFBs towards Long-Duration Energy Storage

“….แบตเตอรี่ไหล Flow Batteries คือเซลล์ไฟฟ้าเคมี Electrochemical Cells ที่จัดเก็บพลังงานไว้ในถังอิเล็กโทรไลต์เหลวภายนอก Store Energy in External Tanks of Liquid Electrolyte ซึ่งถูกปั๊มผ่านอิเล็กโทรดเพื่อแยกอิเล็กตรอน Pumped through Electrodes to Extract the Electrons ..”

เทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานระยะทนยาว Long-Duration Energy Storage : LDES มีความสำคัญสำหรับการใช้ประโยชน์แหล่งพลังงานหมุนเวียนในวงกว้าง Wide Utilization of Renewable Energy Sources และเพิ่มการรุกตลาดเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการจัดเก็บพลังงาน Energy Storage ภายในโครงสร้างพื้นฐานทางพลังงานหลักบนโครงข่ายระบบสาธารณูปโภคขนาดใหญ่จากนี้ไป .. ในที่นี้ แบตเตอรี่ไหลราคาประหยัดแบบอัลคาไลน์เหล็กทั้งหมด Low-Cost Alkaline All-Iron Flow Battery โดยการเชื่อมต่อคู่รีดอกซ์เฟอร์รี/เฟอร์โร-ไซยาไนด์ Coupling Ferric/Ferro-Cyanide Redox กับคู่รีดอกซ์เชิงซ้อนเฟอร์ริก/เหล็ก-กลูโคเนต Ferric/Ferrous-Gluconate Complexes Redox Couple คือตัวอย่างระบบจัดเก็บพลังงานระยะทนยาว Long-Duration Energy Storage : LDES ด้วยชุดแบตเตอรี่ไหล Flow Batteries ใหม่ล่าสุดที่ทำงานได้เป็นอย่างดี ..

All-Iron Flow Batteries/ESS Technical White Paper on All-Iron Flow Battery | Credit : ESS Inc

แบตเตอรี่ไหลแบบเหล็กล้วน All-Iron Flow Batteries : IRFBs ที่ได้รับการออกแบบล่าสุดนั้น แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพคูลอมบิก Coulombic Efficiency ที่สูงกว่า 99% และประสิทธิภาพการใช้พลังงานประมาณ 83% ที่ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้า 80 mA cm-2 ซึ่งสามารถทำงานอย่างต่อเนื่องได้มากกว่า 950-1,000 รอบ จนแตะระดับถึง 10,000 รอบ โดยความจุไม่ลดลงเลย .. สิ่งสำคัญที่สุดคือ ตัวชุดแบตเตอรี่ ได้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพคูลอมบิก มากกว่า 99.0% และประสิทธิภาพการใช้พลังงาน 83% นี้นั้น ทำงานได้เป็นอย่างดีด้วยระยะเวลาทนนาน 12, 16 และ 20 ชั่วโมงต่อรอบ .. กระบวนการชาร์จ และคายประจุ ได้รับประโยชน์จากอิเล็กโทรไลต์เหล็ก Iron Electrolytes ที่มีราคาต่ำ ต้นทุนโดยรวมของระบบแบตเตอรี่แบบไหลด้วยเหล็กทั้งหมด Cost of the All-Iron Flow Battery System สามารถไปถึงได้ต่ำเพียง 76.11 เหรียญสหรัฐฯต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง KWh โดยอิงตามระบบ 10 ชั่วโมงที่มีกำลัง 9.9 กิโลวัตต์ KW .. ทั้งนี้ พวกมันได้มอบทางเลือกใหม่สำหรับแบตเตอรี่ไหลรุ่นใหม่ๆ ในอนาคตจากนี้ไปที่คุ้มต้นทุนสำหรับการจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่ระยะเวลาทนยาว Long Duration Large Scale Energy Storage ที่ยอดเยี่ยม ..

แบตเตอรี่ไหลที่ใช้เหล็กทั้งหมด All-Iron Flow Batteries : IRFBs คือพัฒนาการทางเทคโนโลยีที่นำเสนอโซลูชั่นข้อไขที่มีศักยภาพยาวนานในการจัดเก็บพลังงานหมุนเวียนได้อย่างปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และคุ้มต้นทุน ภายในทศวรรษที่ผ่านมา .. เทคโนโลยีนี้ และผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นต่อการจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่บนโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้า ได้รับการวิจัยอย่างกว้างขวาง .. บริษัทต่างๆ ที่ดำเนินธุรกิจระบบจัดเก็บพลังงาน Energy Storage Systems หลายบริษัททั่วโลกนั้น ได้ทุ่มเทให้กับการพัฒนา และการผลิตแบตเตอรี่เหล่านี้ เพื่อใช้งานในเชิงพาณิชย์อย่างกว้างขวางมากขึ้นจากนี้ไป ..

โดยทั่วไป แบตเตอรี่ไหล Flow Batteries คือเซลล์ไฟฟ้าเคมี Electrochemical Cells ที่จัดเก็บพลังงานไว้ในถังอิเล็กโทรไลต์เหลวภายนอก Store Energy in External Tanks of Liquid Electrolyte ซึ่งถูกปั๊มผ่านอิเล็กโทรดเพื่อแยกอิเล็กตรอน Pumped through Electrodes to Extract the Electrons .. เมื่อแหล่งพลังงานจ่ายอิเล็กตรอน Electrons ปั๊มไหลจะดันอิเล็กโทรไลต์ Electrolyte ที่ใช้แล้วกลับผ่านอิเล็กโทรด Electrodes เพื่อชาร์จอิเล็กโทรไลต์ใหม่ Recharging the Electrolyte และส่งคืนกลับไปยังถังเก็บภายนอก External Holding Tanks .. แบตเตอรี่ไหลที่ใช้เหล็กทั้งหมด All-Iron Flow Batteries : IRFBs ใช้อิเล็กโทรไลต์ Electrolytes ที่ประกอบด้วยเกลือของเหล็กในรูปแบบไอออนไนซ์ Iron Salts in Ionized Form เพื่อเก็บพลังงานไฟฟ้าในรูปของพลังงานเคมี .. การจัดเก็บพลังงานเคมีภายในภาชนะบรรจุแบตเตอรี่ภายนอก Storing Chemical Energy within an External Battery Container ทำให้แบตเตอรี่ไหล Flow Batteries มีความยืดหยุ่นในการเปลี่ยนการไหลของพลังงาน และอัตราการจัดเก็บ ซึ่งเอื้อต่อการจัดการพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ Efficient Energy Management ..

Iron Flow Batteries are Stable for an Unlimited Number of Deep-Cycle Charge and Discharge Cycles with Zero Degradation | Credit : ESS Inc

การใช้ธาตุเหล็กในแบตเตอรี่ไหล Using Iron in Flow Batteries มีข้อได้เปรียบเป็นพิเศษ เนื่องจาก พวกมันมีความอุดมสมบูรณ์ และไม่เป็นพิษ ดังนั้น จึงเป็นทางเลือกที่เหมาะสม และปลอดภัยสำหรับการจัดเก็บพลังงานเคมี Storing Chemical Energy .. วิธีการจัดเก็บพลังงานของแบตเตอรี่ไหลที่ใช้เหล็กทั้งหมด All-Iron Flow Batteries จะเป็นประโยชน์ต่อธุรกิจเชิงพาณิชย์เป็นอย่างมาก เนื่องจาก แบตเตอรี่ไหลที่ใช้เหล็กทั้งหมด All-Iron Flow Batteries : IRFBs เหล่านี้ มีอายุการใช้งานยาวนานที่สุด และเป็นหนึ่งในตัวเลือกที่ราคาถูกที่สุดเมื่อเทียบกับอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานไฟฟ้าเคมี Electrochemical Energy Storage Devices เช่น ตัวเก็บประจุยิ่งยวด หรือซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ Supercapacitors, เซลล์เชื้อเพลิงที่สร้างกำลังใหม่พร้อมการจัดเก็บไฮโดรเจน Regenerative Fuel Cells with Hydrogen Storage, แบตเตอรี่ตะกั่วกรด Lead-Acid Batteries, ลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Batteries, โซเดียมซัลเฟอร์แบตเตอรี่ Sodium Sulfur Batteries และแบตเตอรี่ไหลวานาเดียมรีดอกซ์ Vanadium Redox Flow Batteries .. โดยทั่วไป แบตเตอรี่ไหล Flow Batteries เช่น Vanadium Redox Flow Batteries : VRFBs เป็นต้นนั้น มีอายุการใช้งานอย่างน้อย 15 ปี ด้วยต้นทุนความจุในการจัดเก็บอยู่ระหว่าง 250-400 เหรียญสหรัฐฯ/กิโลวัตต์ชั่วโมง KWh หากแต่แบตเตอรี่ไหลที่เป็นเหล็กทั้งหมด All-Iron Flow Batteries ล่าสุดนั้น มีอายุการใช้งานทนยาวถึง 25 ปี ด้วยต้นทุนความจุที่ถูกกว่ามาก อยู่ที่เพียง 76.11 เหรียญสหรัฐฯต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง KWh เท่านั้น ซึ่งมันเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นอย่างยิ่ง ..

All-Iron Flow Batteries/ESS Systems Deliver the Lowest Cost per KWh over a 25 Year Operating Design Life | Credit : ESS Inc

ทั้งนี้ แม้ว่า แบตเตอรี่กรดตะกั่ว Lead-Acid Batteries เป็นหนึ่งในอุปกรณ์ที่ถือว่ามีราคาถูกมากแล้ว ก็จะยังมีต้นทุน อยู่ที่ 400-600 เหรียญสหรัฐฯ/กิโลวัตต์ชั่วโมง KWh แต่พวกมันก็มีอายุการใช้งานได้นานเพียง 3-4 ปีเท่านั้น รวมทั้งนอกจากข้อเสียเปรียบในเรื่องอายุการใช้งานที่ต่ำแล้ว แบตเตอรี่กรดตะกั่ว Lead-Acid Batteries ยังมีความหนาแน่นของพลังงานต่ำ Low Energy Density และไวต่ออุณหภูมิ Temperature Sensitive อีกด้วย .. แม้ว่า แบตเตอรี่ไหลที่ใช้เหล็กทั้งหมด All-Iron Flow Batteries : IRFBs จะมีข้อเสียเปรียบในตัวเองอยู่บ้าง เช่น วิวัฒนาการของไฮโดรเจน Hydrogen : H2 Evolution, แรงดันไฟฟ้าของเซลล์ต่ำ Low Cell Voltage และประเด็นเรื่องของประสิทธิภาพกระแสไฟฟ้า Current Efficiency แต่ทั้งหมดนี้ สามารถเอาชนะได้ด้วยสารเติมแต่งที่เหมาะสม Suitable Additives ..

อย่างไรก็ตาม มั่นใจได้ว่า แบตเตอรี่ไหลที่ใช้เหล็กทั้งหมด All-Iron Flow Batteries : IRFBs คือทางเลือกที่ปลอดภัยกว่า Safer Alternative โลหะอื่นๆ ที่ใช้บ่อยในอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานไฟฟ้าเคมี เช่น ลิเธี่ยม Lithium : 3Li .. ขณะที่ ลิเธี่ยมไฮเดรต Lithium Hydrates นั้น เป็นพิษและติดไฟได้ รวมทั้งทำปฏิกิริยารุนแรงกับน้ำ และกัดกร่อนในอากาศ แต่เหล็ก Iron : 26Fe หมายถึง ตัวเลือกเชิงเปรียบเทียบที่ไม่เป็นพิษ Relatively Non-Toxic Alternative ซึ่งมีปฏิกิริยากับน้ำ และอากาศเพียงเล็กน้อย Slightly Reactive with Water & Air เท่านั้น .. ด้วยเหตุนี้ แบตเตอรี่ไหลที่ใช้เหล็กทั้งหมด All-Iron Flow Batteries : IRFBs จึงถือเป็นทางเลือกที่ปลอดภัยกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ณ สถานที่ที่ไวต่อสิ่งแวดล้อม หรือเสี่ยงต่อการเกิดเพลิงไหม้ Environmentally Sensitive or Fire-Sensitive Locations ..

ในภาพรวม แบตเตอรี่ไหลที่ใช้เหล็กทั้งหมด All-Iron Flow Batteries : IRFBs มีอายุการใช้งานยาวนาน และยืดหยุ่น Long-Lasting & Flexible .. พวกมัน ช่วยให้ธุรกิจเชิงพาณิชย์ต่างๆ เช่น ศูนย์พลังงาน Energy Centers, สถานีไฟฟ้า Power Stations หรือโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ Large Industrial Factories เป็นต้นนั้น มีความสามารถในการจัดการพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ Efficiently Manage Energy โดยการเปลี่ยนการไหลของพลังงาน และอัตราการจัดเก็บ เพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะขององค์กรได้อย่างยอดเยี่ยม .. แบตเตอรี่ไหลด้วยเหล็กทั้งหมด All-Iron Flow Batteries เหล่านี้ ไม่ต้องการข้อกำหนดในการระบายความร้อนซึ่งแตกต่างจากแบตเตอรี่รูปแบบอื่นๆ ทำให้กระบวนการติดตั้ง และบำรุงรักษาง่ายขึ้น หมายถึงพวกมันได้นำเสนอระบบจัดเก็บพลังงานคุณภาพที่แตกต่างออกไปเข้าสู่ตลาดการจัดเก็บพลังงานระยะทนยาว Long-Duration Energy Storage : LDES Market ด้วยชุดแบตเตอรี่เคมีไฟฟ้าในระบบสาธารณูปโภค ซึ่งนอกจากจะทำให้มีผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายมากขึ้นแล้ว พวกมันยังได้กลายเป็นหนึ่งในตัวแสดงสำคัญ เพื่อให้การเข้าสู่การปล่อยมลพิษเป็นศูนย์สุทธิ Net Zero Emissions ภายในปี 2593 บนโลกใบนี้ บรรลุเป้าหมายได้สำเร็จในที่สุดมาพร้อมด้วย ..

แบตเตอรี่ไหลขนาดใหญ่ Giant Redox Flow Batteries ขับเคลื่อนอนาคตของเมืองทั้งเมืองได้ ..

แบตเตอรี่ไหล Redox Flow Batteries คือแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ซึ่งอิเล็กโทรไลต์ Electrolyte ที่เป็นของเหลวจะไหลผ่านเซลล์ไฟฟ้าเคมี Electrochemical Cells ตั้งแต่หนึ่งถังขึ้นไป ..

ทั้งนี้ แบตเตอรี่ไหล Redox Flow Batteries โดยทั่วไปนั้น การเพิ่มศักยภาพปริมาณความจุในการจัดเก็บพลังงานเป็นเรื่องง่ายดายมากด้วยเพียงการเพิ่มปริมาณอิเล็กโทรไลต์เหลวที่เก็บไว้ในถังเท่านั้น .. และเพราะว่า เซลล์ไฟฟ้าเคมี Electrochemical Cells สามารถเชื่อมต่อทางไฟฟ้าแบบอนุกรม หรือขนานได้ด้วย .. ดังนั้น การปรับเพิ่มลดความจุกำลังไฟฟ้าชุดแบตเตอรี่ไหล Flow Battery Packs ที่สะดวกกว่า การกำหนดระดับพลังงานที่จัดเก็บไว้ และระยะเวลาการคายประจุแต่ละรอบที่ทนยาวกว่าเหล่านี้ คือคุณลักษณะสำคัญที่น่าสนใจอย่างยิ่งของระบบแบตเตอรี่ไหล Flow Battery Systems ..

ในประเด็นทางเทคนิคนั้น แบตเตอรี่ไหล Flow Batteries หรือ รีดอกซ์โฟลว์แบตเตอรี่ Redox Flow Batteries หมายถึง เซลล์ไฟฟ้าเคมีชนิดหนึ่งที่พลังงานเคมีเกิดขึ้นจากส่วนประกอบทางเคมีของ 2 สารละลายที่อยู่ในสถานะของเหลวซึ่งสูบผ่านระบบโดยแยกด้านของเมมเบรน Membrane .. การแลกเปลี่ยนไอออน และการไหลของกระแสไฟฟ้า เกิดขึ้นผ่านเมมเบรน Membrane ในขณะที่ของเหลวทั้ง 2 นั้น จะไหลเวียนอยู่ในพื้นที่ของตัวเอง .. แรงดันไฟฟ้าของเซลล์ไฟฟ้าเคมี ถูกกำหนดโดยสมการ และช่วงของ Nernst Equation ซึ่งเกี่ยวข้องกับศักยภาพการเกิด Oxidation/Reduction Potential ในการใช้งานจริง ตั้งแต่ 1.0-2.43 Volts ..

แบตเตอรี่ไหล Redox Flow Batteries สามารถใช้งานได้เหมือนเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cells ซึ่งเชื้อเพลิงที่ใช้แล้วถูกดึงออกมา และเติมเชื้อเพลิงใหม่ลงในระบบ หรือเหมือนแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ ซึ่งแหล่งพลังงานไฟฟ้าขับเคลื่อนการสร้างเชื้อเพลิงใหม่ แม้ว่าจะมีข้อได้เปรียบทางเทคนิคมากกว่าระบบแบบชาร์จไฟได้ทั่วไป เช่น ถังของเหลวที่แยกส่วนได้ และอายุการใช้งานที่ไม่จำกัด แต่การใช้งานในปัจจุบันอาจจะยังมีประสิทธิภาพน้อยกว่า และต้องใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้น ..

ทั้งนี้ ความจุพลังงาน Energy Capacity แปรผันตามปริมาตรอิเล็กโทรไลต์ Electrolyte Volume และกำลังไฟฟ้า Power แปรผันตามขนาดพื้นที่ผิวของอิเล็กโทรด Surface Area of the Electrodes .. คาดหมายได้ว่า เทคโนโลยีแบตเตอรี่ไหล Redox Flow Battery Technologies จะเริ่มมีการใช้งานทดแทนลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Battery ในทศวรรษหน้า และจะขึ้นแซงหน้าความจุพลังงานของชุดแบตเตอรี่ Lithium-Ion ที่ติดตั้งใช้งานบนโครงข่ายระบบสายส่งได้ ภายในปี 2574 ..

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ที่ทำงานวิจัย และพัฒนา Flow Batteries เชื่อมั่นต่อเทคโนโลยีเหล่านี้ ซึ่งใช้เทคนิคการไหลหมุนเวียนของอิเล็กโทรไลท์เหลว Liquid Electrolyte ในการจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าผ่านปฏิกิริยารีดอกซ์ Redox Reaction เพื่อเก็บประจุ หรือคายประจุอิเล็กตรอน และพวกมันกำลังมีแนวโน้มทำตลาดระบบจัดเก็บพลังงานระยะทนยาว Long Duration Energy Storage บนโครงข่ายระบบสายส่งขนาดใหญ่ได้มากขึ้นสำหรับชุมชนเมืองทั้งเมือง เช่น ชุดแบตเตอรี่ไหลวานาเดียม Vanadium Flow Batteries และชุดแบตเตอรี่ไหลธาตุเหล็ก Iron Flow Batteries เป็นต้น ..

บริษัท ESS Inc. คือ หนึ่งในตัวอย่างการดำเนินโครงการจัดเก็บพลังงานระดับสาธารณูปโภคขนาดใหญ่โครงการแรกด้วยชุดแบตเตอรี่ไหลธาตุเหล็ก Iron Flow Batteries ..  พวกเขาสามารถระดมทุนได้ 30 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในเดือนพฤศจิกายนปี 2563 ที่ผ่านมาจากความแข็งแกร่ง และความเชื่อมั่นในเทคโนโลยีเหล่านี้ด้วยการมุ่งประยุกต์ใช้ธาตุเหล็ก และโลหะอื่นอีกหลายตัว .. ความภาคภูมิใจในการใช้วัสดุโลหะราคาถูก และอุดมสมบูรณ์ในธรรมชาติสำหรับปฏิกิริยารีดอกซ์ Redox Reaction ซึ่งต่างไปจาก Vanadium Flow Batteries ที่ราคาสูงแต่ได้รับความนิยมในตลาดมาก่อนเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา ..

Iron Battery Breakthrough Could Eat Lithium’s Lunch | Credit : ESS Inc.

แบตเตอรี่เคมีไฟฟ้าที่ผลิตจากแร่ธาตุ เช่น เหล็ก น้ำ และเกลือ นั้น ได้ทำให้ชุดแบตเตอรี่ไหลที่ใช้เหล็กทั้งหมด All-Iron Flow Batteries : IRFBs กลายเป็นอีกทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าเทคโนโลยี วานาเดียม Vanadium, สังกะสี Zinc หรือลิเธี่ยมไอออน  Lithium Ion Technologies ..

นักวิจัยชื่นชมพวกมัน และคาดหมายว่า อนาคตแบตเตอรี่รีดอกซ์โฟลว์ Future of Redox Flow Batteries นั้น Redox Flow Batteries : RFBs คือ กุญแจสำคัญในระบบจัดเก็บพลังงานบนโครงข่ายระบบสายส่งที่ยั่งยืน Sustainable Stationary Energy Storage สำหรับอนาคต แต่ก็ยังคงต้องมีการปรับปรุงพัฒนาต่อเนื่องต่อไปอีก จุดสนใจหลักอยู่ที่ความทนทาน และราคา .. ทั้งนี้ แม้ว่าที่ผ่านมา Vanadium Redox Flow Batteries: VRFBs จะเป็นผู้นำในตลาดชุดแบตเตอรี่ไหล Flow Battery Market แต่ก็มีความจำเป็นต้องหาทางเลือกที่เป็นโลหะอื่น ๆ เช่น Zinc-Bromine Flow Batteries, Iron-Chromium Redox Flow Battery และ/หรือ แบตเตอรี่ไหลรูปแบบที่ใช้เหล็กทั้งหมด All-Iron Flow Batteries ไว้พร้อมด้วย เพื่อใช้ทดแทน Vanadium ที่มีราคาไม่แน่นอน ซึ่งจะส่งผลให้ต้นทุนเริ่มต้น และต้นทุนพลังงานลดลงได้อีกอย่างมาก รวมทั้ง แบตเตอรี่ไหลที่ใช้เหล็กทั้งหมด All-Iron Flow Batteries : IRFBs กำลังจะกลายเป็นโอกาสทางธุรกิจเชิงพาณิชย์ที่น่าสนใจอย่างยิ่งในระบบสาธารณูปโภคการจัดเก็บพลังงานบนโครงข่ายระบบสายส่งระยะทนยาวสำหรับอนาคตชุมชนเมืองขนาดใหญ่ด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุดจากนี้ไปได้อย่างแน่นอนไม่มีข้อสงสัย ..

All-Iron Flow Batteries แบตเตอรี่ไหลรูปแบบที่ใช้เหล็กทั้งหมด เทคโนโลยีที่เหมาะสมในเวลาที่เหมาะสมบนโครงข่ายระบบสายส่ง Utility Grid ..

แบตเตอรี่ไหลรูปแบบที่ใช้เหล็กทั้งหมด All-Iron Flow Batteries ของ ESS Inc. คือตัวอย่างข้อไขใหม่ล่าสุดที่ยอดเยี่ยม .. พวกมัน เป็นระบบรุ่นที่ 2 ที่สมบูรณ์แบบ ซึ่งเสนอต้นทุน และความยั่งยืน Cost & Sustainability ที่ไร้เทียมทานไม่มีใครเทียบได้ พร้อมรับประกันประสิทธิภาพสำหรับอนาคตระบบสาธารณูปโภคระยะทนยาว Future Utility Long-Duration Energy Storage ..

วงจรชีวิตของแบตเตอรี่ไฟฟ้าเคมีทั่วไปจะมีวงจรชีวิต อยู่ที่  7-10 ปีก่อนที่จะต้องมีการเสริมปรับแต่งขนานใหญ่ ขณะที่แบตเตอรี่ไหลรูปแบบที่ใช้เหล็กทั้งหมด All-Iron Flow Batteries ของ ESS Inc. นั้น มีอายุการใช้งานมากกว่า 25 ปีขึ้นไป โดยไม่มีการย่อยสลาย หรือความจุลดลง ..

แบตเตอรี่ไหลรูปแบบที่ใช้เหล็กทั้งหมด All-Iron Flow Batteries ติดตั้งได้ง่าย และปลอดภัยในการใช้งาน .. พวกมัน หมายถึงกระบวนการของ Iron Flow Chemistry นั้น ไม่มีการใช้แร่ธาตุวิกฤติสำคัญ Critical Minerals เช่น วานาเดียม Vanadium : 23V, ลิเธี่ยม Lithium : 3Li หรือโคบอลต์ Cobalt : 27Co ซึ่งช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม Environmental Impacts ที่เกี่ยวข้องกับห่วงโซ่อุปทาน Supply Chain และลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกตลอดวงจรชีวิต Reducing their Lifecycle Greenhouse Gas Footprint ..

แบตเตอรี่ไหลของเหล็ก Iron Flow Batteries ของ ESS Inc. รุ่นล่าสุด ได้รับการพิสูจน์ในภาคสนามแล้วด้วยระบบตู้คอนเทนเนอร์ขนาด 75 กิโลวัตต์ KW/500 กิโลวัตต์ชั่วโมง KWh แบบแยกเดี่ยว Stand Alone .. ศูนย์พลังงาน Energy Center สามารถปรับแต่ง และปรับขนาดเพื่อรองรับโครงการที่เฉพาะเจาะจง และเปิดใช้งานการซ้อนร่วมกับแอปพลิเคชันการจัดเก็บพลังงาน Stacking of a Range of Storage Applications ที่หลากหลายได้อย่างไร้รอยต่อ รวมทั้งสามารถกำหนดค่าให้มีกำลังการผลิตไฟฟ้าที่แตกต่างกัน เริ่มต้นที่ 3 เมกะวัตต์ MW โดยมีระยะเวลาการส่งจ่ายพลังงานไฟฟ้า ตั้งแต่ 6-16 ชั่วโมง เพื่อรองรับโครงการพลังงานทดแทนขนาดใหญ่ ให้บริการในระดับการส่ง และการกระจายสินค้า รวมทั้งสำหรับการใช้งานทดแทนโรงไฟฟ้าในระบบสาธารณูปโภคขนาดใหญ่ได้อย่างสบาย .. ด้วยการเน้นย้ำถึงคุณค่าที่ยั่งยืน และต้นทุนการดำเนินงานที่ต่ำ พวกมันมีอายุการใช้งาน Operating Life ที่คาดการณ์ไว้ประมาณอย่างน้อย 25 ปี โดยไม่มีการลดประสิทธิภาพการทำงาน ..

ESS’s All – Iron Flow Batteries Container | Credit : ESS Inc

ในขณะที่ ความต้องการของตลาดสำหรับการจัดเก็บพลังงานในระบบสาธารณูปโภค Demand of Utility Energy Storage ได้เปลี่ยนจากความสามารถที่ใช้ลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion-Based Batteries แบบดั้งเดิมเพียง 2-4 ชั่วโมง ไปสู่ระยะเวลา 8-12 ชั่วโมงที่ยาวนานขึ้น ซึ่งเน้นความยืดหยุ่น ความปลอดภัย และอายุการใช้งานที่ยืนยาว .. เป็นที่ชัดเจนว่า แบตเตอรี่ไหล Flow Batteries ที่ใช้งานได้จริงมีการออกแบบที่สำคัญ และมีความได้เปรียบด้านต้นทุนมากกว่าแบตเตอรี่ลิเธี่ยม Lithium Batteries ..

มาร์ค เบอร์ตัน Mark Burton วิศวกรอาวุโสฝ่ายการจัดเก็บพลังงานของบริษัท Enertis Solar กล่าวว่า “เราได้ทำงานอย่างใกล้ชิดกับ ESS Inc. ในการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบโดยรวมของข้อไขโซลูชันสำหรับศูนย์พลังงาน Energy Center ณ สถานที่ต่าง ๆ ด้วยแบตเตอรี่ไหลรูปแบบที่ใช้เหล็กทั้งหมด All-Iron Flow Batteries : IRFBs เพื่อตอบสนองการออกแบบที่ไม่ซ้ำใคร และความสมดุลของความต้องการของโรงงานสำหรับระบบแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ที่มีอายุการใช้งานยาวนานเหล่านี้” ..

การใช้ประโยชน์จากเคมีแบตเตอรี่ไหล Flow Battery Chemistry คือความนุ่มนวลที่ปลอดภัย และยั่งยืน ซึ่งประกอบด้วยเหล็ก Iron, เกลือ Salt และน้ำ Water ที่มีอยู่อย่างอุดมสมบูรณ์บนโลกใบนี้ และไม่มีสารเคมีอันตราย No Hazardous Chemicals หรือโลหะหายาก Rare-Earth Metals .. แบตเตอรี่ไหลของเหล็ก Iron Flow Batteries ไม่ได้มีความเสี่ยงจากการเกิดไฟไหม้ No fire, อันตรายจากสารเคมี Hazardous Chemical หรือความเสี่ยงจากการระเบิด Explosive Risk ทำให้แบตเตอรี่ไหลรูปแบบที่ใช้เหล็กทั้งหมด All-Iron Flow Batteries คือเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานราคาถูกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากที่สุด ยั่งยืน และง่ายที่สุด รวมทั้งเป็นเทคโนโลยีที่เหมาะสมในเวลาที่เหมาะสมจากนี้ไปสำหรับระบบสาธารณูปโภคบนโครงข่ายระบบสายส่งระยะทนยาว Long-Duration Utility Electrical Grids ..

คาดการณ์ตลาดแบตเตอรี่ไหลที่ใช้เหล็กทั่วโลก Global Iron Flow Battery Market ..

อ้างถึงข้อมูลการตรวจสอบตลาดของ Fortune Business Insights พบว่า ขนาดธุรกิจในตลาดแบตเตอรี่ไหลที่ใช้เหล็กทั่วโลก Global Iron Flow Battery Market มีมูลค่า 2.53 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2564 และ 2.67 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2565 รวมทั้งคาดหมายว่า มูลค่าในตลาดจะพุ่งแตะระดับ 15.24 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2571 .. ทั้งนี้ อัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี Compound Annual Growth Rate : CAGR หมายถึง อัตราผลตอบแทนสำหรับการลงทุนในตลาดแบตเตอรี่ไหลที่ใช้เหล็กทั่วโลก Global Iron Flow Battery Market ที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุด รวมสมมติฐานว่ากำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุน อยู่ที่ค่า CAGR 29.3% ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2565-2571 ..

ตลาดตลาดแบตเตอรี่ไหลที่ใช้เหล็กทั่วโลก Global Iron Flow Battery Market แบ่งออกเป็นแอปพลิเคชันการใช้งานในระบบสาธารณูปโภค หรือยูทิลิตี้ Utility Application, การใช้งานทางอุตสาหกรรม Industrial Application, พื้นที่ห่างไกลนอกโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้า Off Grid และไมโครกริด Micro Grids .. ส่วนแอปพลิเคชันด้านสาธารณูปโภค Utilities Application Segment ครองตลาดแบตเตอรี่ไหล Flow Battery Market ในปี 2565 .. การนำแบตเตอรี่ไหล Flow Batteries มาใช้งานนั้น กำลังเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในด้านสาธารณูปโภคอันเนื่องมาจากความต้องการการเปลี่ยนไปใช้พลังงานไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น Growing Need for Electrification .. นอกจากนี้ การพัฒนาการใช้พลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมทั่วทั้งเครือข่าย ได้ขยายข้อกำหนดสำหรับการจัดการความจุพลังงานที่มีประสิทธิภาพ ปรับเปลี่ยนได้ และอายุการใช้งานยาวนาน .. แบตเตอรี่ไหล Flow Batteries ซึ่งมีองค์ประกอบที่น่าดึงดูดใจทั้งหมด ได้กลายมาเป็นนวัตกรรมด้านความจุพลังงานที่ได้รับความนิยมมากที่สุดสำหรับความจุในระบบสาธารณูปโภค เนื่องจากระบบสาธารณูปโภคขนาดใหญ่ Huge Scope Utilities ต้องการความก้าวหน้าที่สามารถจัดเก็บพลังงานที่ยั่งยืนได้อย่างคุ้มค่าสำหรับการใช้โครงข่ายระบบสายส่ง Store Sustainable Power for Future Grids ในอนาคตในทุกพื้นที่ ..

ทั้งนี้ ภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก Asia Pacific Region มีส่วนแบ่งการตลาดที่ใหญ่ที่สุดโดยคิดเป็น 32.7% ในปี 2565 .. เอเชียแปซิฟิก Asia Pacific มีอัตราการติดตั้งใช้งานชุดแบตเตอรี่ไหล Flow Operation ที่หลากหลายในระดับสูง Several Operational Flow Battery Installations .. ออสเตรเลีย Australia มีโครงการแบตเตอรี่ไหล Flow Battery Projects สูงสุดสำหรับการใช้งานด้านสาธารณูปโภค Utilities, ที่อยู่อาศัย Residential, อุตสาหกรรม Industrial และการใช้งานเชิงพาณิชย์ Commercial Applications จากผู้เล่นรายต่างๆ ทั่วโลก ในขณะที่ จีน China มีศักยภาพสูงสุดสำหรับการผลิต ตลาด และการใช้งานแบตเตอรี่ไหล Flow Batteries สำหรับการใช้งานในประเทศต่างๆ ในภูมิภาคอีกด้วย ..

การเติบโตของพื้นที่ดังกล่าวเป็นผลมาจากความต้องการแบตเตอรี่ไหลที่ใช้เหล็กที่เพิ่มขึ้น Rising Demand for Iron Flow Batteries ในประเทศสำคัญๆ เช่น ญี่ปุ่น Japan และออสเตรเลีย Australia .. นอกจากนี้ การพัฒนานำโซลูชันข้อไขการจัดเก็บพลังงานมาใช้ในอุตสาหกรรม Industrial, สาธารณูปโภค Utilities และการใช้งานที่ต่างออกไป Different Applications ทดแทนชุดลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่แบบอยู่กับที่ Lithium-Ion Batteries for Stationary Applications ณ สถานที่ติดตั้งที่ไม่มีข้อกังวลเรื่องน้ำหนัก และปริมาตร .. ความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับแบตเตอรี่ไหลที่ใช้เหล็ก Demand for Iron Flow Batteries จากแอปพลิเคชั่นระบบสายส่งกริดไฟฟ้า และไมโครกริด Power Grids & Microgrids Applications ในอินเดีย India และจีน China รวมทั้งการเพิ่มจำนวนโครงการดำเนินงานด้วยการติดตั้งแบตเตอรี่ไหล Operational Projects with Flow Battery Installations รูปแบบต่าง ๆ คาดว่าจะช่วยกระตุ้นการเติบโตของตลาดทั่วโลกในช่วงระยะเวลาคาดการณ์ และอนาคตจากนี้ไป ..

สรุปส่งท้าย ..

แบตเตอรี่ไหล Flow Batteries คือแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ซึ่งอิเล็กโทรไลต์ Electrolyte ที่เป็นของเหลวจะไหลผ่านเซลล์ไฟฟ้าเคมีตั้งแต่หนึ่งถังขึ้นไป ..

รีดอกซ์โฟลว์แบตเตอรี่ Redox Flow Batteries เป็นเซลล์ไฟฟ้าเคมี Electrochemical Cells ประเภทหนึ่งในกลุ่มเทคโนโลยีจัดเก็บพลังงานรูปแบบทนยาว Long-Duration Energy Storage .. ส่วนประกอบทางเคมีสองชนิดที่ให้พลังงานเคมี ซึ่งพวกมันละลายอยู่ในระบบที่บรรจุของเหลว และแยกจากกันโดยเมมเบรน  Membrane .. ระบบนี้เรียกว่า เป็น Stack ที่มีส่วนประกอบทางไฟฟ้า 2 ส่วน ได้แก่ แอโนด Anode และแคโทด Cathode ซึ่งจัดเป็นถังแยกจากกัน ..

จำนวน และขนาดของ Stack ขึ้นอยู่กับ Power Output ที่ต้องการ ซึ่งจะกำหนดความจุของแบตเตอรี่ด้วยปริมาตรของถังเก็บอิเล็กโทรไลต์เหลว Liquid Electrolyte .. คำว่า Redox ในแบตเตอรี่ไหล Flow Batteries หมายถึง ปฏิกิริยารีดอกซ์ Redox Reaction ซึ่งหมายถึงการเปลี่ยนแปลงในระดับออกซิเดชันของสารเคมี Oxidation Level of Chemical กล่าวคือ รีดักชัน และออกซิเดชัน Reduction & Oxidation .. ในระหว่างกระบวนการเหล่านี้ อิเล็กตรอน Electrons จะถูกถ่ายโอนจากองค์ประกอบหนึ่งไปยังอีกองค์ประกอบหนึ่ง ในการตั้งค่าโดยรวมเพื่อผลิตพลังงาน หรือกำลังไฟฟ้า ..

โดยทั่วไป แบตเตอรี่ไหล Flow Batteries มีหลากหลายชนิด แต่สำหรับแบตเตอรี่ไหลที่ใช้เหล็กทั้งหมด All-Iron Flow Batteries : IRFBs หรือที่เรียกว่าแบตเตอรี่เกลือเหล็ก Iron Salt Batteries : ISBs นั้น พวกมัน จัดเก็บ และปล่อยคายพลังงานผ่านปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้า Electrochemical Reaction ของเกลือเหล็ก Iron Salt .. แบตเตอรี่ประเภทนี้ เป็นหนึ่งในประเภทของรีดอกซ์โฟลว์แบตเตอรี่ Redox-Flow Batteries : RFBs ซึ่งเป็นโซลูชันข้อไขทางเลือก Alternative Solutions ทดแทนลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Batteries : LIBs สำหรับการใช้งานแบบอยู่กับที่ Stationary Applications ที่น่าสนใจอย่างมากจากนี้ไป .. IRFBs สามารถบรรลุประสิทธิภาพการใช้พลังงานไปกลับได้สูงสุดถึง 70% เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว เทคโนโลยีการจัดเก็บระยะยาวอื่นๆ เช่น การจัดเก็บพลังงานน้ำแบบสูบกลับ Pumped Hydro Energy Storage ให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานไปกลับ อยู่ที่ประมาณ 80% ..

ข้อดีของแบตเตอรี่ไหล Advantage of Redox-Flow Batteries โดยทั่วไป คือความสามารถในการขยายกำลังผลิต ความจุ และพลังงานที่แยกจากกัน ซึ่งทำให้แบตเตอรี่เหล่านี้ กลายเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับระบบจัดเก็บพลังงานแบบอยู่กับที่ Stationary Energy Storage Systems เนื่องจากกำลังไฟฟ้า Power จะขึ้นอยู่กับพื้นที่ผิวของอิเล็กโทรด Surface Area of the Electrodes ในขณะที่ความจุพลังงาน Energy Capacity จะแปรผันตามปริมาตรอิเล็กโทรไลต์เหลว Liquid Electrolyte Volume เท่านั้น ..

ทั้งนี้ แบตเตอรี่ไหลที่ใช้เหล็ก Iron Redox Flow Batteries นั้น ก็เป็นเช่นเดียวกันกับ Flow Batteries ทั่วไป การเพิ่มศักยภาพปริมาณความจุในการจัดเก็บพลังงานเป็นเรื่องง่ายดายมากด้วยเพียงการเพิ่มปริมาณอิเล็กโทรไลต์เหลวที่เก็บไว้ในถังเท่านั้น .. และเพราะว่า เซลล์ไฟฟ้าเคมี Electrochemical Cells สามารถเชื่อมต่อทางไฟฟ้าแบบอนุกรม หรือขนานได้ด้วย .. ดังนั้นการปรับเพิ่มลดความจุกำลังไฟฟ้าชุดแบตเตอรี่ไหล Flow Battery Packs ที่สะดวกกว่า การกำหนดระดับพลังงานที่จัดเก็บไว้ และระยะเวลาการคายประจุแต่ละรอบที่ทนยาวกว่าเหล่านี้ คือคุณลักษณะสำคัญที่น่าสนใจอย่างยิ่งของระบบแบตเตอรี่ไหล Flow Battery Systems ..

เนื่องจากอิเล็กโทรไลต์ Electrolyte ประกอบไปด้วยน้ำ Water จึงไม่ติดไฟ Non-Flammable .. ส่วนประกอบอิเล็กโทรไลต์ทั้งหมด ไม่เป็นพิษ และมีอยู่อย่างมากมายล้นเหลือ Non-Toxic & Abundantly Available .. สารตั้งต้นในแต่ละครึ่งเซลล์ทั้ง 2 คือเกลือที่ละลายได้ของกลุ่มเดียวกัน Soluble Salts of the Same Species เพียงแต่มีสถานะออกซิเดชันที่ต่างกัน Only Differ in Their Oxidation State เท่านั้น ได้แก่ Fe0, Fe2+, Fe3+ ซึ่งหมายความว่า การครอสโอเวอร์ของเมมเบรนที่ไม่ต้องการของกลุ่มที่ใช้งานอยู่นั้น มิได้นำไปสู่การสูญเสียตัวทำปฏิกิริยาที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ แต่สามารถปรับสมดุลได้โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบหยด Trickle-Bed Reactors หรือเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cells .. เฟอร์ริกคลอไรด์ Ferric Chloride หรือเหล็กคลอไรด์ Iron Chloride : FeCl3(H2O)x ซึ่งมีราคาถูก และมีจำหน่ายทั่วไป เนื่องจากเป็นผลพลอยได้จากการผลิตเหล็กกล้า By-Product of Steel Production ..

All-Iron Flow Batteries / The Superiority of Iron Flow Chemistry / Lower Levelized Cost of Storage : LCOS | Credit : ESS Inc

แบตเตอรี่ไหลแบบเหล็กล้วน All-Iron Flow Batteries : IRFBs มีความเสถียรภายในช่วงอุณหภูมิที่แตกต่างกัน ดังนั้น การจัดเก็บพลังงานแบบอยู่กับที่ Stationary Energy Storage จึงสามารถนำมาใช้ในภูมิภาค หรือในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูงกว่าได้โดยไม่ต้องใช้ระบบการจัดการความร้อนใดๆ .. ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ไหลที่ใช้เหล็ก IRFBs เองก็จะได้รับประโยชน์จากอุณหภูมิที่สูงขึ้นด้วยซ้ำ ขณะที่แบตเตอรี่ประเภทอื่นๆ เช่น แบตเตอรี่วาเนเดียมรีดอกซ์โฟลว์ Vanadium Redox Flow Batteries : VRFBs ไม่สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิสูงกว่า ตัวอย่างเช่น วานาเดียมเพนท็อกไซด์ Vanadium Pentoxide : V2O5 ที่เป็นพิษใน VRFBs จะตกตะกอนที่อุณหภูมิ ประมาณ 40°C ..

โดยรวมแล้ว ส่วนประกอบนี้มีต้นทุนต่ำ เช่น เหล็ก Iron : 26Fe อยู่ที่ 2 เหรียญสหรัฐฯต่อกิโลกรัม Kg และมีจำหน่ายอย่างล้นหลาม ชิ้นส่วนอื่นๆ ทั้งหมด เช่น เมมเบรน Membrane, แผ่นไบโพลาร์ Bipolar Plate, แผ่นโมโนโพลาร์ Monopolar Plate, เฟรม Frames, ปะเก็น Gaskets และปั๊ม Pumps มีวางจำหน่ายทั่วไปในท้องตลาด และคาดว่าต้นทุนที่เกี่ยวข้องจะลดลงอีก เมื่อการผลิตชุดแบตเตอรี่ไหลแบบเหล็กล้วน All-Iron Flow Batteries : IRFBs เหล่านี้เพิ่มมากขึ้น ..

นอกจากนี้ เมื่อเปรียบเทียบกับลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Batteries ที่มีอายุการใช้งานประมาณ 1,000 รอบแล้ว แบตเตอรี่ไหลแบบเหล็กล้วน All-Iron Flow Batteries : IRFBs ให้คำมั่นสัญญาได้เลยว่า อายุการใช้งานของพวกมัน จะอยู่ที่มากกว่า 25 ปี ด้วยมากกว่า 10,000 รอบ แน่นอนไม่มีข้อสงสัย ..

ทั้งนี้ แบตเตอรี่ไหลที่ใช้เหล็ก Iron Redox Flow Batteries : IRFBs คืออีกหนึ่งในตัวเลือกที่จะแข่งขันกับ Vanadium Redox Flow Batteries : VRFBs ในการเติมเต็มตลาดชุดแบตเตอรี่เคมีไฟฟ้าระยะทนยาวที่น่าสนใจสำหรับการใช้งานในวงกว้าง เนื่องจากเหล็ก Iron : 26Fe มีปริมาณสำรองในธรรมชาติมากมายไม่จำกัด และต้นทุนต่ำ ซึ่งทำให้ต้นทุนเริ่มต้น และต้นทุนพลังงานลดลง .. นอกจากนี้ยังมีความเป็นไปได้ที่จะรีไซเคิลอิเล็กโทรไลต์ Recycle the Electrolyte ได้อย่างง่ายดาย และหลีกเลี่ยงความผันผวนของต้นทุนวัสดุอิเล็กโทรแอกทีฟ  Cost Fluctuation of the Electroactive Material เนื่องจากราคาของวานาเดียม Vanadium : 23V ที่ไม่แน่นอน .. การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ในการเปรียบเทียบการผลิต VRFBs, ZBBs และ IRFBs ยังแสดงให้เห็นว่า แบตเตอรี่ไหลแบบเหล็กล้วน All-Iron Flow Batteries : IRFBs เป็นเทคโนโลยีที่สร้างมลพิษน้อยกว่าในกระบวนการผลิตอีกด้วย ..

คาดหมายได้ว่า Iron Redox Flow Batteries : IRFBs มีแนวโน้มแข่งขันได้กับการใช้งานระบบจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่ เช่นเดียวกับ Vanadium Redox Flow Batteries : VRFBs ก่อนหน้านี้ ซึ่งเทคโนโลยีทั้ง 2 ประเภทนี้ จะนำระบบจัดเก็บพลังงานคุณภาพที่แตกต่างกันออกสู่ตลาดการจัดเก็บพลังงานระยะทนยาวด้วยชุดแบตเตอรี่เคมีไฟฟ้าในระบบสาธารณูปโภค ซึ่งจะทำให้มีผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายมากขึ้น ..

แม้ว่า รูปแบบใหม่ๆ เหล่านี้ จะผ่านการทดสอบเพียงเล็กน้อย แต่ก็มีแนวโน้มที่ดี เช่นเดียวกับระบบจัดเก็บพลังงานต้นทุนต่ำระยะทนยาวรูปแบบอื่นๆ ที่อยู่ระหว่างการตรวจสอบ รวมถึงการพิจารณาเลิกใช้วาเนเดียม Vanadium : 23V สำหรับแบตเตอรี่ไหล Flow Battery ในอนาคตไปสู่ชุดเซลล์เคมีไฟฟ้าที่ราคาถูกกว่า เช่น แบตเตอรี่ไหลที่ใช้เหล็กทั้งหมด All-Iron Flow Batteries : IRFBs และแบตเตอรี่ที่ใช้ไฮโดรเจนโบรมีน Hydrogen Bromine Flow Batteries หรือการประยุกต์ใช้โลหะตัวอื่นๆ อีกมากมาย ..

ไม่ว่าจะเลือกเส้นทางใด หรือทางเลือกอื่นๆ สำหรับระบบจัดเก็บพลังงานแบบทนยาวอยู่กับที่ Long Duration Stationary Storage ด้วยชุดแบตเตอรี่ไหล Flow Batteries บนโครงข่ายระบบสายส่ง และไมโครกริด Grids & Micro Grids ในฐานะการบริการสาธารณะ จะต้องคุ้มค่า ซึ่งหมายถึง Cost Effective เพื่อให้สามารถนำเข้าพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy ในสัดส่วนที่มากขึ้น ผนวกรวมเข้ากับโครงข่ายกำลังไฟฟ้า Power Network และระบบจัดเก็บพลังงานในระบบสาธารณูปโภคระยะทนยาว Long Duration Utility Energy Storage ได้ .. ทั้งนี้ พวกมันจะต้องปลอดภัย ราคาไม่แพง และสามารถเข้ามาแทนที่ลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Batteries : LIBs ที่มีอยู่ปัจจุบันได้อย่างราบรื่นอย่างน้อยภายในต้นทศวรรษหน้าให้สำเร็จได้ในที่สุด ..

……………………………………

คอลัมน์ : Energy Key

By โลกสีฟ้า ..

สนับสนุนคอลัมน์ โดย E@ บริษัท พลังงานบริสุทธิ์ จำกัด (มหาชน)

ขอบคุณเอกสารอ้างอิง :-

ESS Iron Flow Chemistry | ESS Inc. :-

Low – Cost All – Iron Flow Battery with High Performance Towards Long – Duration Energy Storage | ScienceDirect :-

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2095495622003485

How All – Iron Flow Batteries Work | Energy Link LLC. :-

https://goenergylink.com/blog/how-all-iron-flow-batteries-work

Iron Flow Batteries : The Right Technology at the Right Time | ESS Inc :-

ESS Iron Flow Chemistry | ESS Inc :-

How do Flow Batteries Work? | Power Electronic Tips :-

ESS Releases Customizable Iron – Flow Battery System Starting at 3 MW with up to 16 – Hour Duration | ESS :-

Iron Flow Battery Maker ESS Expands into Europe | PV Magazine :-

Flow Batteries Made from Iron, Salt, and Water Promise a Nontoxic Way to Store Enough Clean Energy to Use When the Sun isn’t Shining | MIT :-

https://www.technologyreview.com/2022/02/23/1046365/grid-storage-iron-batteries-technology

ESS Technical White Paper on All – Iron Flow Battery: An Overview :-

ESS Iron Flow Chemistry / Powerful Technology Transforming the Utility Grid | ESS Inc :-

Iron Flow Battery Market | Maximize Market Research:-

Long – Duration Energy Storage Technologies :-

https://photos.app.goo.gl/pTBnnVx21uvVvZEV6

Redox Flow Battery : Giant Flow Batteries Could Power Your City In The Future :-

https://photos.app.goo.gl/vYuoFKywmSpJzBtY9

- Advertisment -spot_img
- Advertisment -spot_imgspot_img

Featured

- Advertisment -spot_img
Advertismentspot_imgspot_img
spot_imgspot_img