再生能源是應對氣候變遷的一個很有前途的工具，但它們還有一個重要的夥伴。
Invinity Energy Systems 聯合創始人兼首席文化長 Matt Harper 告訴 Euronews Green：「唯一阻礙這些資源 100% 占我們總發電量的因素是儲存能源並根據需要進行調度的能力。」美國。
當然，還有化石燃料產業的掌控。但哈珀的公司正在領導一項將太陽能和風能資源裝瓶的運動，以彌合夜幕降臨和渦輪機靜止時的供需缺口。
綠色能源現在比化石燃料便宜
不僅太陽能、風能和水力發電取得了令人難以置信的突破，生產清潔能源的成本也大幅下降。現在它比化石燃料便宜得多。
例證：英國剛剛獲得了破紀錄的可再生能源發電合約便宜四倍比目前的天然氣成本。
根據最近的數據，再生能源、電網和儲存目前佔全球電力產業投資總額的 80% 以上分析由國際能源總署（IEA）制定。
「我們公司並不是唯一參與其中的公司，」哈珀說。 “有不同的技術可以解決儲存問題的不同部分。”
鋰和釩液流電池如何運作？
Invinity 對解決儲存難題的貢獻是釩液流電池。這些設備以液體形式（電解質）儲存能量，這些能量被泵送到大型儲存槽周圍，並透過「電池」在需要時將其轉化為電力。這與傳統電池不同，正如哈珀所描述的那樣，能量和電力都「包裹在內部的小化學物質中」。
與相比鋰- 目前主導儲能市場的金屬 - 釩在幾個關鍵方面有所不同。它能在液態下工作，因為它可以帶正電和負電（本質上是產生電池的顫抖）。而且，由於與電池內部的其他化學物質沒有相互作用，釩可以在數萬次循環中充電和放電而不會降解，「可以想像幾個世紀」。
儘管並非沒有開採問題，但釩似乎是比鋰更永續的選擇。它比鋰和銅更常見。這種金屬元素曾經被開採用於磨劍，現在絕大多數用來強化鋼鐵。由於它也是石化精煉過程的副產品，因此「有數億噸釩等待在廢棄物堆中重新利用」。
釩比鋰好嗎？
鋰離子 (Li-ion) 電池已佔據全球電網市場 90% 以上的份額。南美洲令人眼花撩亂的照片鋰領域' 顯示它們在我們的生活中是多麼根深蒂固；儘管土壤退化、生物多樣性喪失和水資源衝突造成的傷痕不太明顯。它們還存在火災風險：去年夏天，存放電池的倉庫發生火災，有毒空氣擴散，數千名伊利諾伊州居民被疏散。
然而，鋰是再生能源巨大成長的支柱。它存在於我們的智慧型手機、耳機、自行車和各種電器中。 「在過去的五、六年裡，鋰離子電池已經證明它們可以解決電網中一些最棘手的問題，」哈珀說。他承認，釩的競爭對手金屬在管理電網尖峰負載方面做得很好，而 Invinity 的設計則擅長吸收 6 到 12 小時的太陽能。
這種協作精神體現在 Pivot Power（公用事業公司 EDF Renewables 的一部分）、Invinity、鋰電池巨頭瓦錫蘭等公司於 7 月 5 日推出的大型新型混合電池中。它被稱為牛津能源超級中心（ESO），將世界上最大的鋰釩電池與歐洲最大的電動車（EV）充電中心連接起來。與英國其他充電中心不同，ESO 也直接連接到國家電網，在需要時釋放太陽能。
這是一項重大創新，但電動車和儲能問題的故事從一開始就糾纏在一起。
鋰為何接管儲能產業？
您透過海運聽說瓦錫蘭的可能性與透過能源新聞聽說瓦錫蘭的可能性一樣。這家芬蘭公司第一次真正涉足能源儲存領域始於五年前，當時它收購了致力於儲存解決方案的美國公司 Greensmith Energy。唐安迪 (Andy Tang) 也隨之而來；他現在是瓦錫蘭能源儲存和優化副總裁，見證了「固定儲存」——他說，「固定儲存」幾乎就像電動車電池的弟弟——成長起來。
唐解釋說，格林史密斯最初的目標是成為一家幫助公用事業公司控制儲存的軟體公司。在等待存儲市場到來之後，“我們意識到，為了銷售我們的軟體，我們必須建立硬體。”
他們在黑暗中選擇自己的技術：「我們覺得自己不夠聰明，無法說出什麼將成為獲勝技術，」唐承認。因此，該公司嘗試了十幾種不同的電池化學成分和逆變器技術。 “我們試圖讓我們的軟體程式對任何化學物質盡可能保持中立。”
但不久之後，領先者出現了。唐回憶道，2015年鋰離子電池的價格曲線開始快速下降。電動車製造商發現這是最合適的，因此基本上透過巨額合約共同資助工廠的開發來建造工廠。並沒有花費太多的額外支出特斯拉也進軍儲能業務。
唐說，鋰的主導地位並不意味著其他技術沒有機會，只是它們正在追趕。 「當我們達到大規模部署的最佳點時，你必須[考慮]，如果有一項新技術，並且他們正在談論每年幾百兆瓦 (MW) 小時的產量，我們需要他們達到幾百吉瓦( GW) 小時之後我們才能真正以任何有意義的方式使用它們。
再生能源儲存有哪些限制？
瓦錫蘭現在是全球最大的儲能公司之一，但其獨特賣點仍在於軟體方面。唐喜歡說“等式的硬件方面只是田野中間的一堆化學品。”除非電子朝一個方向或另一個方向移動，否則它們就不會賺錢，而控制這些運動的軟體——何時充電和放電——與電網和能源交易市場同步。
這是一項嚴肅的智慧財產權，融合了人工智慧、機器學習和先進的天氣預報。但它也需要人性化的視角——例如，要知道，英國的大型電視廣播意味著巨大的電力峰值，因為數百萬人在五分鐘前打開水壺。
那麼有什麼限制呢？當再生能源佔市場份額達到 20% 左右時，電網足夠靈活，可以應對一些再生能源的間歇性問題。唐說，這是一個“神奇的數字”，超過這個數字，電網營運商可能會“削減”供應商，以防止電網變得過於不穩定。
「這是我們在世界各地看到的事情之一，」哈珀指出，從美國西海岸到沐浴在陽光下的澳洲，“太陽能發電變得如此便宜，以至於電網的許多部分根本無法吸收更多的太陽能。”能源儲存顯然是管理更高水準的再生能源滲透率的關鍵——因此，例如，中午的太陽能可以推遲到晚上的高峰需求。
哪些地方已經開始使用太陽能？
毫不奇怪，兩家公司在陽光明媚、富裕的國家（主要是美國）取得了巨大進展。瓦錫蘭剛與 Clearway Energy Group 簽約交付世界上最大的太陽能+儲能項目之一，涵蓋位於夏威夷和加州。再生能源已佔夏威夷能源市場的 50% 以上，因此正在建造與之相匹配的電池 - 例如 35MW 的太陽能專案。與此同時，加州電網 5 月 100% 使用再生能源運行，儘管只運行了一分鐘。
在過去的幾年裡，工程師一直在競相開發續航時間越來越長的電池，與電網的相互作用從幾秒鐘到幾小時不等。 Invinity 的重點是4 到12 小時的時間窗口，但Harper 表示，「還有其他儲存技術正在出現，這些技術將從11 月刮風的天氣中獲取電力，並確保在相對靜止的情況下為家庭提供電力。
“如果我們要走完全脫碳的道路，這種季節性變化將成為另一個難題。”
水、沙子和替代電池—下一步是什麼？
電池並不是解決能源儲存問題的唯一解決方案。事實上，世界上最常見的儲能形式是水力發電計畫。抽水蓄能水力發電廠透過控制上、下水池的水量來運作。當需要電力時，'水電池頂部的“釋放”按鈕被釋放，旋轉渦輪機產生水力發電。
沙電池是另一項更新的創新。他們使用穀物來產生和儲存熱量。其中一台已在芬蘭啟動並運行，能夠連續數月為區域供熱網路提供服務。唐說，儘管迄今為止，沙子的規模與瓦錫蘭的營運規模截然不同，但沙子在歐洲大陸和英國也可能擁有相當大的利基市場。 「挑戰如此之大，我們確實需要一套電池解決方案，」他補充道。
融資是加速其他技術推出的關鍵——這也是電動車公司的資金力量仍然發揮作用的地方。而且，儘管這聽起來不像是最令人興奮的環保行動先鋒，但哈珀補充說，監管改革對於將再生能源計畫連接到電網至關重要；開發商表示，他們在英國需要等待 6 到 10 年的時間才能獲得批准。
能源儲存能否與再生能源發電相媲美的競賽正在展開。 「想像一下 2040 年的電網，」哈珀說：「太陽能和風力發電，可能還有地熱能和潮汐能等其他能源，可以滿足我們 100% 的電力需求。
「但是，儲存量與一次發電量一樣多，因為你需要確保，當你開始封存那些燃煤電廠並關閉那些燃氣發動機時，仍然有足夠的可再生能源電力為我們的家庭和工業供電。 」。
對於那些希望堅持積極敘事的人來說，風電+儲能業務的成長將成為未來幾年令人興奮的線索。
哈珀總結道，在能源系統脫碳方面，“電池不會是唯一的答案，但它們將成為答案的重要組成部分。”
