卡森堡是位于科罗拉多州科泉市南部的一个陆军基地，即将配备一种非常大的新电池。这个新的储能系统的奠基仪式定于今年秋季举行，其承包商洛克希德·马丁公司表示，建造它可能需要八到九个月的时间。
该电池能够持续 10 小时提供 1 兆瓦的电力，这意味着它是一个 10 兆瓦时的设备。但这种电池与您手机、笔记本电脑或电动汽车中的电池截然不同。它不是锂离子电池。它是一种氧化还原液流电池。
在 新闻稿 中，洛克希德·马丁公司将该项目称为“美国国防部 (DoD) 的首个兆瓦级长时储能系统”。以下是关于卡森堡项目和称为液流电池的储能设备需要了解的内容。
为什么国防部对储能感兴趣？
洛克希德·马丁公司导弹与火控部门 GridStar Flow 业务发展总监罗杰·詹金斯在本周早些时候的一次媒体吹风会上表示：“[国防部] 担心的是确保固定设施运行的关键任务，在电网长时间中断的情况下能够继续运行。”这可能是由于“恶劣天气事件，就像我们在德克萨斯州看到的那样，或来自敌对行为者的某种黑客攻击。”
在这种情况下，卡森堡实际上已经拥有了一些电池存储，这要归功于一个 锂离子电池系统。它还有一个位于 一个旧垃圾填埋场 上的 太阳能电池板阵列，可以产生 2 兆瓦的电力。“他们还有一个计划建造一个更大的太阳能阵列，该阵列将在电池投入使用时投入使用，”詹金斯说。新的液流电池系统将作为现有技术的补充。
那么，什么是液流电池？
首先，考虑一下智能手机或电动汽车中使用的锂离子电池是有益的。这类电池倾向于为空间有限的设备供电，因此电池单元必须很小。
锂离子电池有几个基本组件。它们有一个阳极、阴极和一个内部的液体电解质。锂离子在电解质中来回穿梭。当电池充电时，电子聚集在电池的一端（阳极），锂离子也聚集在那里。当电池为设备供电时，电子通过电路流出，而锂离子则移到另一侧（阴极）。（这里有一个 动画，阴极显示在左侧。）电解质中的隔膜顾名思义，将两侧分开，尽管锂离子可以穿过它。许多锂离子电池由可以呈圆柱形或袋状的小电池组成。
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同时，液流电池非常庞大。事实上，它由大型电解液储罐组成。特拉华大学工程学院院长兼化学工程教授莱维·汤普森说：“与许多电池不同，氧化还原液流电池是通过流动的电解液构建的。“大多数电池的电解质是固定的或静止的。”在锂离子电池中，液体电解质不会流动，它只是锂离子来回流动的介质。
他补充说：“由于是流动的，而且这些储罐会非常大，所以你可以储存大量的能量。“对于许多这些安装，实际上没有土地限制或约束——不像汽车电池，你有有限的空间。”
这就是为什么科罗拉多州的一个宽敞的陆军基地，例如，可以成为液流电池的好地方。
在洛克希德·马丁公司的液流电池中，电力在大型 箱体 或电源模块中产生，每个模块包含四个功率堆栈。流动的电解液（储存在储罐中）流过这些堆栈中的大量电化学电池，经过隔膜，这些隔膜将它们分开，但允许离子通过。
液流电池有什么好处？
由于其大型储罐、流动的电解液以及对开阔场地的需求，液流电池在短期内不会为电动汽车或笔记本电脑供电，但它们有其优势。汤普森说：“我认为最重要的事情是成本。“与锂离子电池相比，它有潜力以低得多的成本储存能源。”
另一个好处是它理论上比同类产品寿命更长。“它的循环次数比锂离子电池多，”汤普森说，他还指出，如果它开始退化，可以进行修复。“
最终，汤普森认为，像这样的电池可能非常适合那些想要储存电网能源的情况——也许是太阳能电池板产生的能源，而太阳能电池板只在有阳光时才产生电力。“如果我们正在寻找低成本、可循环的储能，”他说，“那里有真正的机会。“我认为，从长远来看，它们可能是（电网存储）最具吸引力的解决方案。”
洛克希德·马丁公司表示，一旦卡森堡的液流电池完工，他们计划花费大约两年时间进行测试。请观看下面的视频，了解该系统的一般情况。
