美国陆军有一个减少化石燃料的战略，朝着这一目标迈出的一步是测试洛克希德·马丁公司的一种新型液流电池，将在科罗拉多州的卡森堡进行测试。如果一切按计划进行，新电池将安装在美国各地和海外的国防设施中，为更多的风能和太阳能打开大门。
液流电池正在成长
液流电池技术与传统的锂离子电池有很大的不同。其原理是利用两种特殊液体相邻流动时产生电力的能力。该装置主要由储罐和泵组成，可以轻松缩放以适应各种应用。火灾风险几乎为零，电池溶液可以由无毒和丰富的物质组成。
通常情况下(但不一定)，溶液在运动时被一层薄膜隔开。
基本的液流电池技术并不是新事物，但之前的迭代技术对于广泛使用来说是不切实际的。这并不是因为缺乏尝试。自上世纪80年代以来，美国能源部一直在关注国内液流电池行业。由于早期缺乏足够的R&D资金，阻碍了该技术商业化的进展。2009年，前总统奥巴马上台，提出了气候行动议程，情况发生了变化。风能和太阳能成本的下降开始推动对低成本、长持续时间储能解决方案的需求。
技术发展突飞猛进
最近的技术改进拓宽了液流电池的应用范围。例如，早在2013年，美国能源部就资助了通用电气的一个项目，该项目旨在设计一种足够小的液流电池，为电动汽车提供动力，现在至少有一家电动汽车初创公司正在销售液流电池汽车。凯斯西大学(Case Western University)的一个研究团队也在开发一种缩小尺寸的液流电池，用于零排放的全电动家庭，初创公司Influit Energy正在研究一种用于电动飞机的机载液流电池。
更多的液流电池活动发生在固定式储能领域。除了弥补风能和太阳能可用性的差距外，固定式液流电池还可以与其他清洁技术结合使用。例如，在苏格兰，研究人员正在演示一种潮汐能、绿色氢气系统与液流电池相结合的系统。
在美国，固定液流电池符合美国能源部(Department of Energy)对长时间储能技术的探索，这种技术比传统的锂离子电池组寿命更长，成本更低。
美国能源部(Energy Department)正在重点研究至少持续10小时的储能系统，可分为几天、几周、几个月和整个季节。
长时间储能差异
洛克希德·马丁公司将长时储能定义为放电超过6小时。作为利益相关者，该公司指出，锂离子储能的存续期通常限制在4小时左右，超过4小时，成本效益就会下降。
由于电网吸收了更多的间歇性风能和太阳能，额外的持续时间为额外的服务提供了支持。
该公司解释说：“不断增长的市场应用，如输配电延迟和可再生能源转移，需要长时间的能源存储。总的来说，电网储能的要求正变得越来越具有挑战性——不仅要求电池续航时间更长，而且要求电池具有更高的灵活性。”
他们补充说：“锂离子电池是目前储能行业的主导技术，已被证明在储能方面具有显著的耐久性、灵活性和成本限制。”
液流电池的运行优势也开始发挥作用。与锂离子电池相比，液流电池可以长时间空转而不失去电量，并在需要时迅速投入使用。
全球推广
早在2010年，美国陆军就推出了首个净零计划。去年2月，该国发布了首个气候战略，旨在减少化石能源的使用。
美国陆军解释说：“到2035年生产一支野战专用混合动力战术车队，到2030年为陆军设施提供100%无碳污染电力，这是陆军第一个气候战略概述的目标之一，因为该服务适应不断变化的天气的影响。”
他们补充说：“美国陆军的创新计划还包括到2035年在每个设施上安装微电网或自给自足的能源系统，以及在每个陆军哨所自行发电。”
自2011年以来，卡森堡一直是陆军的净零展示平台，新的洛克希德“Gridstar”液流电池完全符合脱碳图景。它将在一个项目中接受为期两年的测试，该项目由美国陆军工程兵团和科罗拉多斯普林斯公用事业公司合作进行。
美国陆军解释说：“这种大型氧化还原液流电池，也被洛克希德设计公司称为GridStar flow，是一种1MW的电池，一旦投入使用，预计将提供长时间的清洁能源存储和关键任务电力。据估计，电池提供的电量相当于卡森堡400户家庭平均一天的用电量。”
除了帮助卡森堡在全电网停电期间维持运行外，美国陆军预计新的液流电池将有助于通过缓解高峰时期的需求来防止电网中断。
该项目于去年11月破土动工。根据美国陆军的说法，如果一切按计划进行，在卡森堡获得的经验将应用于国防部所有设施的液流电池安装。
根据负责保障的助理国防部长办公室的数据，包括海外设施在内，美国陆军拥有大约500处相关设施。
（原文来自：清洁技术 全球储能网、新能源网综合）
