گوگل با سرمایه گذاری بر فناوری باتری های آهن-هوا و همکاری با اکسل انرژی، به دنبال تقویت زیرساخت های خود و دستیابی به اهداف پایداری از طریق سیستم های ذخیره انرژی پاک بلندمدت است.
گوگل روز سه شنبه اعلام کرد که یک مرکز داده در مینه سوتا می سازه که با 1.9 گیگاوات انرژی پاک پشتیبانی می شه، از جمله یک باتری عظیم 300 مگاواتی که توسط استارتاپ Form Energy ساخته شده. این باتری برای ذخیره انرژی پاک بلندمدت طراحی شده است.
این مرکز داده جدید که اولین مرکز گوگل در مینه سوتاست، در پاین آیلند، حدود یک ساعت در جنوب شرقی مینیاپولیس قرار می گیره.
اهمیت ذخیره انرژی پاک بلندمدت در مراکز داده گوگل
این شرکت فناوری داره با اکسل انرژی (Xcel Energy) همکاری می کنه تا 1.4 گیگاوات انرژی بادی و 200 مگاوات انرژی خورشیدی تولید کنه. هر دو منبع، باتری های Form رو تغذیه می کنن که می تونه توان نامی خودش رو برای 100 ساعت ارائه بده. این باتری با ظرفیت 30 گیگاوات-ساعت، بزرگترین باتری جهان خواهد بود و به مرکز داده کمک می کنه تا برای مدت طولانی تری با انرژی پاک کار کنه و راهکاری برای ذخیره انرژی پاک بلندمدت فراهم آورد.
این باتری های طولانی مدت به منابع انرژی تجدیدپذیر کمک می کنن تا در شب یا زمان هایی که باد کمه، همچنان برق تولید کنن؛ چیزی که کارشناسان بهش «پایداری» منبع قدرت می گن. این امر به ذخیره انرژی پاک بلندمدت و پایداری شبکه کمک می کند. باتری های لیتیوم-یونی در مقیاس شبکه همین حالا هم این کار رو انجام می دن، اما برای مدت زمان کوتاه تر.
باتری های Form Energy با بیشتر باتری های مقیاس شبکه فرق دارن. در حالی که یک باتری معمولی مقیاس شبکه امروزی از فناوری لیتیوم-یونی استفاده می کنه که از شیمی به کار رفته در صنایع خودروسازی تغییر کاربری داده شده، باتری های Form انرژی رو از طریق زنگ زدن و اکسیدزدایی آهن ذخیره می کنن، راهکاری نوین برای ذخیره انرژی پاک بلندمدت.
وقتی اکسیژن هوا روی تکه های کوچک آهن داخل باتری جریان پیدا می کنه، باعث زنگ زدن آهن می شه و در این فرآیند الکتریسیته تولید می کنه. برای شارژ کردن، جریان الکتریکی زنگ آهن رو اکسیدزدایی می کنه و اون رو دوباره به آهن فلزی تبدیل می کنه و اکسیژن آزاد می شه که از باتری خارج می شه.
از نظر شیمی باتری، سلول های آهن-هوای Form سنگین هستن و بازدهی خیلی بالایی ندارن. باتری های معمولی آهن-هوا فقط می تونن 50 تا 70 درصد انرژی مصرف شده برای شارژ رو پس بدن، در حالی که این رقم برای باتری های لیتیوم-یونی بالای 90 درصده. اما با وجود همه این معایب، یک مزیت خیلی بزرگ دارن: اونا به شدت ارزون هستن و برای ذخیره انرژی پاک بلندمدت مقرون به صرفه اند. شرکت Form می گه با فناوری اونا، ذخیره سازی هر کیلووات-ساعت در نهایت فقط 20 دلار هزینه داره که حداقل سه برابر ارزون تر از باتری های لیتیوم-یونیه.
چالش ها و راهکارهای ذخیره انرژی پاک بلندمدت با باتری های آهن-هوا
این پروژه جدید همچنین یک ساختار پیچیده برای تعرفه خدمات رفاهی در مینه سوتا معرفی می کنه که هدفش کمک به شرکت های خدماتی برای استفاده از فناوری های پاک و ترویج ذخیره انرژی پاک بلندمدت است، بدون اینکه با نهادهای ناظر که اونا رو مجبور به استفاده از ارزون ترین منبع برق می کنن، به مشکل بخورن.
گوگل اول این ایده رو در نوادا اجرا کرد، جایی که داره از استارتاپ زمین گرمایی Fervo برق می خره. این توافق بین گوگل و اکسل که بهش «تعرفه انتقال پاک» یا «هزینه شتاب دهنده انرژی پاک» هم می گن، به شرکت خدماتی اجازه می ده پروژه هایی رو قبول کنه که ممکنه از نظر نهادهای ناظر ریسکی باشن، در حالی که این شرکت فناوری هزینه اضافی رو پرداخت می کنه تا مطمئن بشه که مشتری های عادی متضرر نمی شن.
خورشید و باد هر دو فناوری های اثبات شده ای هستن، اما باتری های آهن-هوای Form هنوز نسبتا جدیدن. در کنار این موارد، اخیرا موضوعاتی مانند سرمایه گذاری های جدید در استارتاپ های انرژی پاک نشان می دهد که تمایل به توسعه روش های نوین تامین انرژی رو به افزایش است. اولین باتری این استارتاپ در حال حاضر در مینه سوتا با همکاری شرکت خدماتی Great River Energy در حال نصبه و قرار هست 150 مگاوات-ساعت رو برای 100 ساعت ذخیره کنه، گامی مهم در راستای ذخیره انرژی پاک بلندمدت و در زمان اوج مصرف، 1.5 مگاوات برق به شبکه بفرسته.
شرکت Form باتری هاش رو در کارخونه ای در ویرجینیای غربی می سازه. طبق داده های PitchBook، این شرکت تا امروز 1.4 میلیارد دلار سرمایه جذب کرده.
استفاده از این تکنولوژی های نوظهور نه تنها هزینه های عملیاتی را کاهش می دهد، بلکه مسیر را برای جایگزینی کامل سوخت های فسیلی در زیرساخت های حیاتی هموار می کند. موفقیت این پروژه می تواند الگوی جدیدی برای سایر شرکت های فناوری در جهت استفاده از انرژی های تجدیدپذیر باشد.
Google’s new 1.9GW clean energy deal includes massive 100-hour battery
