超低成本的千兆瓦级铁锈蚀电池储电设施在明尼苏达州获得批准建造

盖茨和贝索斯支持的初创公司Form Energy是电网级可再生能源存储领域中最令人兴奋的公司之一，其多日铁空气电池系统的成本仅为锂的10%。一个10兆瓦/1吉瓦时的演示系统现在已经被批准。

为了使大型电网向100%的可再生能源发展，电网运营商需要聪明的、负担得起的、实用的和生态友好的方法来储存在不方便的时候产生的能量，然后在需求超过供应的时候释放它。

这需要在不同的时间尺度上发生；这种电网平滑需要每天发生，而这是锂"大电池"项目已经做得很好的一个领域。但是，锂不太适合长期存储；它并不适合在几天或几个月内保持完全充电，因此正在开发其他较慢的批量存储选项，以缓冲能源网在多天恶劣天气和可再生能源发电的季节性停滞。

Form Energy正在多日空间工作，将一种相对简单的、基于铁的锈蚀周期的模块化电池解决方案商业化。为这些洗衣机大小的电池模块充电时，使用电力将铁锈或氧化铁转化为金属铁，并作为副产品释放氧气。对电池放电需要将氧气放回系统中，并将金属铁变成铁锈，在此过程中释放能量。

很明显，这种反应一看就比锂电池的瞬间高功率放电要慢。但它却比你想象的要快；一个完整的放电周期需要大约100小时，或四天多一点。这正是城市需要的多日电池的甜蜜点，以缓冲恶劣天气。

铁-空气电池的优势是简单而明确的。直接还原铁是目前最便宜的铁的形式，以前主要用于炼钢。它非常丰富，而且完全安全。水和空气也是如此，这是另外两种主要成分。

这些电池可能会占用一些体积--需要大约一英亩（0.4公顷）的土地来进行3兆瓦的发电，但它们可以持续很长时间并且完全可以回收，只需要可以再次将铁拉出来，并轻松地将其出售。其结果是平准化存储成本（LCoS），每千瓦时存储和释放的成本约为大型锂电池阵列的10%。

在今年早些时候宣布在西弗吉尼亚州建立一个7.6亿美元的制造厂之后，Form Energy现在宣布了一个令人印象深刻的示范项目：一个10兆瓦/1千兆瓦时的系统将建在明尼苏达州贝克尔市谢尔本县发电站附近5英亩（2公顷）的土地上。

这个位置使其靠近Sherco Solar，这是美国正在开发的最大的太阳能发电站之一，建成后总容量为710兆瓦。该电池将建在Xcel能源公司拥有的场地上，该公司经营着几家燃煤电厂，但已经将其一半以上的发电量转为可再生能源。

这个示范电池是一个计划的试点，Xcel公司将开始使用铁空气电池来取代其燃煤电厂，其方式是利用现有的传输基础设施，但也应将能源释放成本降低到当地电网已经支付的燃煤并网电力的费用左右。

"多日电池存储有可能帮助我们更好地利用我们产生的可再生能源，同时确保电网对我们的客户保持可靠，"Xcel公司高级副总裁Bria Shea在一份新闻稿中说。"我们期待着在我们的Sherco站点上线这个系统，并进一步了解它在我们实现100%无碳电力的更大努力中所发挥的作用。"

施工将于明年开始，该电池预计将于2025年上线。这不会是Form公司的第一个并网项目；还计划与明尼苏达州的大河能源公司合作，建立一个较小的1.5兆瓦系统。