U području elektrokemijskih inovacija, baterije na bazi vode (Flow baterije), ističu se kao revolucionarno rješenje. Djeluju na principu kemijskih komponenata otopljenih u tekućinama koje prolaze kroz sustav odvojen membranom, pružajući jedinstven pristup iskorištavanju kemijske energije.
Flow baterije trenutno mogu pružiti 10 – 12h energetske pohrane, a predviđa se da će u budućnosti vrijeme pohrane biti veće od 100h. Pouzdane su, imaju nisku cijenu i predstavljaju ekološki održivu soluciju.
Zašto su Flow baterije iznimna tehnologija?
Baterije na bazi vode uglavnom se proizvode od jeftinih materijala, te bez ‘konfliktnih’ materijala poput primjerice kobalta. Vanadij, najčešće korišten elektrolit u protočnim baterijama, široko je dostupan. Može se dobiti iz otpadnih proizvoda poput metalurške šljake, mulja s naftnih polja i letećeg pepela.
Kada se baterija na bazi vode s Vanadijevim elektrolitom povuče iz upotrebe, Vanadijev elektrolit može se oporaviti i ponovno koristiti do 97%, smanjujući ekološki utjecaj i ukupne troškove.
Flow baterije mogu koristiti organske elektrolite kojima je potpuno izbjegnuta upotreba metala. Natrijev klorid, ključna sirovina u organskim protočnim baterijama, široko je dostupan na europskom tržištu. Opća dostupnost materijala za izradu protočnih baterija, mogućnosti primjene i cijena bi osjetno umanjile ovisnost Europe od drugih opskrbnih lanaca.
Baterije na bazi vode imaju vrlo dug životni vijek koji može premašiti 20 000 ciklusa i 20 godina. Za vrijeme tog perioda, Flow baterije se mogu puniti i prazniti s gotovo zanemarivim gubicima u snazi. To rezultira većom amortiziranom energijom tijekom cijelog životnog vijeka baterije. Uz duži životni vijek Flow baterije imaju i manje operativne troškove postavljanja i održavanja.
Flow baterije su modularne, što znači da se pojedine komponente mogu zamijeniti ili ponovno koristiti prema potrebi, čime se dodatno povećava održivost i fleksibilnost sustava.
Sigurnost je temeljna karakteristika Flow baterija, a niska zapaljivost materijala, zajedno s vodenim elektrolitom, čini ih pouzdanim i sigurnim izborom za različite primjene. Ova inherentna sigurnost čini ih idealnim rješenjem za široki spektar okoline, od domaćinstava do industrije.
Univerzalna veličina
Flow baterije predstavljaju tehnologiju pohrane energije koja se može prilagoditi različitim veličinama, od malih sustava pogodnih za pojedinačne domove do znatno većih sustava prikladnih za industrijske ili komercijalne primjene. Od veličine S do XXL – sve je moguće.
Skalabilnost Flow baterija ključna je prednost u usporedbi s drugim sustavima pohrane energije. Mogućnost prilagodbe veličine čini ih svestranom opcijom pohrane energije, prilagodljivom specifičnim potrebama različitih aplikacija.
Mogućnost skalabilnosti omogućava prilagođavanje Flow baterija specifičnim potrebama različitih aplikacija. Kućanstvo može instalirati manji sustav baterija za pohranu viška solarne energije generirane tijekom dana, za upotrebu noću ili tijekom razdoblja visoke potražnje. S druge strane, tvrtka može instalirati znatno veći sustav Flow baterija za osiguravanje rezervne energije tijekom prekida, upravljanje vršnim potrebama energije ili smanjenje troškova energije.
Performanse, sigurnost i izdržljivost
Flow baterije imaju iznimno dug operativni vijek, posebno modeli poput cink/bromid protok baterija (ZBFBs) i VRFBs, koji mogu premašiti 20 000 ciklusa i 20 godina. Mogu se ciklirati i puniti tijekom tog razdoblja s gotovo nikakvim gubicima u snazi. Ova karakteristika rezultira vrlo niskim specifičnim troškom, približavajući se cilju od 5 c€/kWh predloženom od strane energetskih administracija različitih zemalja.
Flow baterije pokazuju nisku zapaljivost, jer ključna komponenta nezapaljivog elektrolita je voda, te nema rizika od eksplozija. Važna sigurnosna značajka je pohrana aktivnih materijala odvojeno od reaktivnog izvora u protočnoj bateriji, smanjujući rizik od nepoželjnih situacija tijekom kratkih spojeva.
Studije provedene na VRFB pokazale su da tehnologija pokazuje stabilnost pri vanjskim prekidima, uz minimalne posljedice poput dima, curenja ili požara. Dodatno, ne dolazi do promjena u učinkovitosti tijekom cikliranja. Flow baterije nude najvišu razinu sigurnosti u usporedbi s drugim tehnologijama baterija na tržištu danas.
Globalna prognoza do 2030. godine za protočne baterije
Flow baterije imaju ambiciozan cilj postizanja 20 GW i 200 GWh kapaciteta širom svijeta do 2030. Trenutno, one čine otprilike 3-5% tržišta dugotrajne pohrane električne energije (LDES), s najvećom instaliranom protočnom baterijom koja ima kapacitet od 100 MW i 400 MWh.