Veröffentlichung im Auftrag von Zinc8 Energy Solutions Inc. und Zimtu Capital Corp.

Freie Übersetzung des von John Weaver am 27. Februar 2020 auf pv-magazine-usa.com veröffentlichten Artikels "How zinc-air battery capacity might reach a cost of $45/kWh":

Es wurde nahegelegt, dass wir, um die USA auf 80% Wind- und Solarenergie zu bringen, genug Energie speichern müssten, um die Nation 12 Stunden lang mit Strom zu versorgen – ein Gegenwert von etwa 5,4 TWh.

Zinc8 Energy baut eine 12-Stunden-Batterie und zielt auf eine noch längere Speicherdauer und einen extrem niedrigen Preis ab. pv magazine sprach mit dem CEO Ron McDonald über den Zielpreis des Unternehmens von $45 pro kWh.

Das Geld

Der Preis für die 100 kW / 1MWh Batterie, die das Unternehmen für die Energiebehörde New York Power Authority baut, ist vertraulich, wird aber voraussichtlich $210/kWh betragen. Dieses erste System wird in einem Transportcontainer geliefert, der für die Demonstration und den einfachen Inspektionszugang zur Hardware ausgelegt ist.

Die wichtigere Zahl ist jedoch $45/kWh.

Wenn das 100 kW /1 MWh System installiert ist, betragen die Kosten $200.000 bei $250/kWh. Die Expansion des Systems auf 18 Stunden Betrieb erfordert die Hinzufügung eines einzigen Transportcontainer mit 1 MWh zusätzlicher Kapazität. Diese neue Kapazität kostet zusätzliche $45.000 – oder $45/kWh.

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Dies ist möglich, weil der teure Teil der Maschine – die Kathoden, Membranen und andere Ausrüstungen –  bereits gekauft wurde. Man muss nur noch den neuen Transportcontainer und seine sehr kostengünstige Zinklösung ($10/kWh für Rohstoffe) über Schläuche und Pumpen anschliessen.

Die Technologie

Herr McDonald gibt an, dass Zinc8 das "Dendriten-Problem" gelöst hat, das zur Verstopfung der in Flowbatterien verwendeten Membranen führt. Die Lösung dieser Herausforderung, zusammen mit der breiteren Entwicklung der Technologie, hat nach Angaben des Unternehmens im Laufe von 14 Jahren $84 Mio. gekostet.

Diese Investitionen haben zu einem Produkt mit einer Round-Trip-Effizienz von 65% bis 70% geführt.

Das Unternehmen mit seinen ca. 22 Labormitarbeitern konzentriert sich nun auf die Entwicklung seiner Produktionsprozesse. Die Grösse der New Yorker Anlage ermöglicht die Anschaffung von Maschinen, die für die Massenproduktion verschiedener Komponenten benötigt werden.

Die erste Betriebs- und Wartungsrunde der Batterie wird voraussichtlich 20.000 Betriebsstunden betragen. Für ein Produkt, das für 8 oder 12 Stunden am Tag ausgelegt ist, sind das 4,5 bis fast 7 Jahre. Obwohl die Kosten für diese Betriebs- und Wartungsarbeiten nicht bekannt gegeben wurden, bemerkte McDonald, dass diese in der Kostenstruktur enthalten sind, die der Öffentlichkeit zugänglich gemacht wurden. 

Einsatz

Bevor diese 20.000 Stunden erreicht werden, muss die Ausrüstung jedoch installiert werden. Und während für das New Yorker Projekt bis zum Ende des ersten Quartals ein Standort ausgewählt werden soll, da es sich um ein völlig neues Produkt für die gesamte Kette derer handelt, die Einfluss auf die Genehmigungen haben – erwartet das Unternehmen die Inbetriebnahme nicht vor 2023.

Die nächste Herausforderung wird die Erlangung der UL-Zertifizierung sein. McDonald sagte, dass einer der leitenden Ingenieure des Unternehmens ganztags mit der Prüfbehörde zusammenarbeitet.

Erst nach Erhalt der UL-Zertifizierung kann das Unternehmen eine Genehmigung beantragen. Was wiederum ein neuer Prozess für ein neues Produkt ist, bei dem die Versorgungsunternehmen und die lokalen Behörden die Zuständigkeit und ihre eigene Sicherheitsverantwortung haben. Das Unternehmen erwartet, dass dieses erste Projekt 2023 in Betrieb genommen wird.

Zinc8 hat einen langen Kampf vor sich, aber es kämpft in einem Bereich – Langzeitspeicher – der noch von niemandem wirklich besetzt ist.

JOHN WEAVER

John Fitzgerald Weaver ist ein Solarenergie-Fachmann, digital bekannt als der ´Commercial Solar Guy´. Sein Unternehmen hat eine Baulizenz in Massachusetts und managt direkt Projekte in MA und RI. Weitere Artikel von John Weaver

Quelle: https://pv-magazine-usa.com/2020/02/27/how-zinc-air-battery-capacity-might-reach-a-cost-of-45-kwh/