Kredit:CC0 Public Domain
I en ombyggd svamplada i Chester County återvinner Sycamore International Inc. elektronisk utrustning, inklusive renovering av 30 000 gamla bärbara datorer i månaden för återförsäljning. Steven Figgatt, Sycamores vd, säger att hans West Grove-företag handlar om den cirkulära ekonomin.
I enlighet med sitt hållbara uppdrag installerade Sycamore tidigare i år ett taksolsystem för att omvandla sin verksamhet till förnybar energi. Men Figgatt, 36, förklarade sitt företags frihet från elnätet först i slutet av augusti, när han beställde ett nytt innovativt batterilagringssystem som säkerställer att hans verksamhet försörjs av solenergi även när solen inte skiner.
"Vi kallar det vår energisjälvständighetsdag", sa han.
Figgatt gick ut med sitt val av energilagringsteknik och valde ett nytt system som kallas ett järnflödesbatteri, det första i sitt slag på östkusten.
Järnflödesbatterier är bland många lovande energilagringstekniker i nätskala som tävlar om acceptans på en marknad där förnybar energi expanderar snabbt för att ersätta kraftkällor som släpper ut växthusgaser.
I takt med att förnybar produktion växer i betydelse förväntas marknaden för energilagringssystem spela en nyckelroll. Vind- och solsystem producerar ström intermittent, beroende på vädret, och nätoperatörerna säger att de kommer att behöva fler lagringssystem eftersom förnybar energi tar en större del av kraftproduktionsmarknaden.
Tillverkare av batterilagringsenheter förväntar sig ett uppsving från Inflation Reduction Act, som president Joe Biden undertecknade i lag den 16 augusti. Lagen innehåller skattelättnader för köpare av energilagringsenheter.
Längre livslängd. Inga explosioner.
Ett järnflödesbatteri skiljer sig väsentligt från ett litiumjonbatteri, den enhet som vanligtvis används i elfordon, mobila enheter och vissa kommersiella tillämpningar.
Järnflödesbatteriets stora försäljningsargument är att dess elektrolyt, materialet som leder en elektrisk laddning, inte är en metall som utvinns i ett ovänligt land. Istället är elektrolyten gjord av järnklorid, som i princip är järn, salt och vatten, allt allmänt tillgängligt. Till skillnad från litium är det giftfritt och överhettas inte och exploderar inte.
Sycamores långvariga batteri kan ladda ur sin kraft under 12 timmar, ungefär tre gånger längre än ett litiumbatteri, eller ungefär motsvarande tiden när solen inte skiner. Den kan hålla cirka 400 kilowattimmar kraft, tillräckligt för att försörja cirka 28 hem under 12 timmar.
Järnflödesbatteriet är också garanterat att tåla 25 års laddnings- och urladdningscykler utan att försämras. Det lovar att vara i drift långt efter att Energizer Bunny väsandes till sidlinjen.
"Det var spännande att prova något nytt," sa Figgatt. "Jag menar, jag älskar att det inte finns några giftiga kemikalier, det finns ingen risk för brandrisker som du har med litiumjonbatterier. Och dessutom kan du cykla det hela tiden, till skillnad från litiumjonbatterier som har ett begränsat antal cykler tidigare de måste bytas ut. Det här är ganska obegränsat, så vi kommer att springa av det hela tiden."
Nackdelen med flödesbatterier är att de är stora, tunga och stationära – Sycamores batteri är inrymt i en 40-fots fraktcontainer som vägde nästan 20 ton innan 19 000 liter elektrolyt tillsätts. De är inte designade för bilar eller mobila enheter, utan för storskaligt stöd för elnätet.
Ett andra batteri på beställning
De flesta av nationernas långvariga energilagring finns i pumpade vattenkraftverk, såsom Constellation Energys Muddy Run-anläggning i Lancaster County, där vatten pumpas in i en reservoar på en högre höjd och sedan släpps ut för att generera kraft när det behövs.
Flödesbatterier lagrar energi i tankar med elektrolyter, som passerar genom ett elektrokemiskt membran för att extrahera elektroner under laddning och urladdning.
Järnflödesanordningen som Sycamore förvärvade kallas ett Energy Warehouse, tillverkad av ESS Tech Inc. i Wilsonville, Ore. Företaget har utvecklat ett kommersiellt järnflödesbatteri i mer än ett decennium och förra året blev det börsnoterat i en fusion med ett förvärvsföretag för specialändamål, som blev den första börsnoterade tillverkaren av långtidsbatterier. Liksom många nystartade tekniska företag har aktien gått dåligt i år och har fallit med 60 % sedan lanseringen i oktober förra året.
Men dess förmögenheter kan förbättras. Det har en orderstock, inklusive en för en annan enhet för Sycamore International, vars verksamhet plockar upp fler institutionella kunder som vill göra sig av med gamla elektroniska enheter och permanent radera alla spår av data i Sycamores säkra process. Sycamore planerar att bryta mark i höst för att expandera till en ny byggnad i West Grove, även utrustad med ett eget solsystem.
ESS har installerat flera batterier för San Diego Gas &Electric i Cameron Corners, Kalifornien, en stad som riskerar att bli avskuren från nätet från vilda bränder. Man samarbetar också med Portland General Electric, ett allmännyttigt företag, för att bygga ett halvt hektar stort energicenter med ungefär åtta gånger så stor lagringskapacitet som West Grove-enheten. Förra månaden tillkännagav man ett avtal om att skicka 70 batterilager till Australien och att öppna en monteringsfabrik i det landet senast 2024.
Men den största nyheten den senaste månaden var Inflation Reduction Act, som innehåller skattelättnader för köpare av energilagringsenheter som förstärks med 10 % för inhemskt producerade enheter, som ESS Energy Warehouse. IRA ger också krediter till köpare av fristående batterilagringsenheter, medan tidigare skattelättnader endast gällde energilagring direkt kopplat till förnybar produktion.
"Det hjälper till att jämna ut villkoren för oss jämfört med våra konkurrenter", sa Eric Dresselhuys, VD:n för ESS, i en intervju. ESS:s konkurrenter är vanligtvis kinesiska litiumbatteritillverkare, som Dresselhuys säger får statligt stöd. Även om IRA-skatteavdrag är tillgängliga för alla batterier, sa han, "det är värt mer om du köper produkter tillverkade i USA."
'Batteriet är i grunden en försäkringsprodukt'
Fröet till Sycamore Internationals övergång till solenergi såddes för mer än fem år sedan vid Millersville University, när Figgatt deltog i lanseringen av ett solsystem vid universitetets nya Lombardo Welcome Center. Där träffade Figgatt Dave Santoleri, president för TerraSol Energies Inc., ett Chadds Ford-företag som designade och installerade Millersville-systemet på 175 kilowatt. Figgatt anlitade Terrasol för att undersöka att göra en solcellsinstallation vid dess West Grove-anläggning.
"Jag visste att flödesbatterier var en cool idé," sa Santoleri. "Jag gjorde en sökning och hittade fem företag som tillverkade dem. Tre av dem var i konkurs." Han upptäckte att ESS fortfarande var i verksamhet och den enda tillverkaren i USA. Han och Figgatt besökte företaget i Oregon och såldes.
"Vi gjorde vår due diligence," sa Figgatt. "Vi vet att det är en nyare teknik, så vi gick igenom en hel granskningsprocess med ESS."
Batterisystemet fördubblade i princip kostnaden för Sycamores solinstallation – själva batteriet är i närheten av $200 000, även om Figgatt är vag om sin totala investering i systemet. Figgatt räknar med att hela systemet kommer att betala sig själv inom sex till nio år, beroende på vad som händer med marknadsenergipriserna. Samtidigt är Sycamores energikostnader fasta.
För Figgatt ger batteribackupen mer än bara besparingar på hans Peco-räkning. När det andra batterisystemet är installerat kommer Sycamore International att kunna sälja tillbaka en del av sin överskottskraft till den regionala nätoperatören för att hjälpa till att hålla energinivåerna i området konsekventa, en viktig bakgrundsroll som kallas frekvensreglering.
Det kommer att bespara hans verksamhet från långa stormrelaterade avbrott. Och spänningen som produceras från hans solsystem är också finjusterad, vilket är avgörande för Sycamores verksamhet, där hans 70 anställda kan radera de känsliga hårddiskarna på så många som 600 bärbara datorer samtidigt som de genomgår renovering.
Vikten av energilagring för en framtida koldioxidfri energi är så betydande att USA:s energiminister Jennifer M. Granholm besökte ESS:s fabrik i Oregon förra månaden, en del av en turné som presenterade IRA:s klimatfördelar.
I West Grove fick Sycamore Internationals bandklippning av sitt batterilagringssystem den 25 augusti också beröm från den amerikanska representanten Chrissy Houlahan, en demokrat som representerar Chester och Berks counties. "Detta projekt representerar den typ av framtidstänkande lösning vi behöver för att bygga ett koldioxidfritt, motståndskraftigt energisystem," sa hon. + Utforska vidare
(c)2022 The Philadelphia Inquirer
Distribuerad av Tribune Content Agency, LLC.
