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送電網の UPS として機能する次世代バッテリー・テクノロジー:HVDC との相性も良さそう!

Posted in .Selected, Data Center Trends, Energy, Green IT by Agile Cat on August 21, 2014

A next-gen battery is coming soon to the power grid
http://wp.me/pwo1E-7LS

By Katie Fehrenbacher – Feb 4, 2014
http://gigaom.com/2014/02/04/the-power-grid-is-getting-a-lot-of-new-next-gen-battery-options-this-year/


_ Giga Om

Summary: Flow batteries are funky large batteries that use liquid tanks and pumps. There’s a new one being commercialized by a Silicon Valley startup.

Summary: フロー・バッテリーとは、液体のためのタンクやポンプを用いる、ちょっと型破りな大型のバッテリーのことである。そして、Silicon Valley のスタートアップにより商品化された、新しいプロダクトが登場した。

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2014 seems poised to be the year that next-generation battery technologies become more widely available for the power grid. On Tuesday a five-year-old venture capital-backed startup called Primus Power announced that it’s raised another round of $20 million in funding, which it will use to get its battery technology to its first utility and power customers this year.

2014年は、次世代バッテリー・テクノロジーが、送電網において広範囲に利用されるよう、準備を整える年になりそうだ。この火曜日(2/4)に、Primus Power( 5年間に渡りベンチャー・キャピタルの支援を受けてきた)というスタータップが、別のラウンドで $20 Million を調達したと発表した。そして、年内には、Utility and Power の顧客たちに、そのバッテリー・テクノロジーを提供できるようにするようだ。

Primus Power makes “flow batteries,” which store energy like the batteries in your laptop do, but which have the electrolyte (the substance that acts as the medium for the charging and discharging) separated out of the battery cell in liquid-filled tanks. The systems use a pump to move the liquid electrolyte over the electrode, which in turn stores energy.

Primus Power が作るフロー・バッテリーは、あなたのラップトップ PC に似たようなかたちで蓄電するが、その電解質(充放電のための媒体として作用する物質)は、液体で満たされたタンク内のバッテリー・セルから分離されている。つまり、このシステムはポンプを用いて、電極上に電解液を循環させることで蓄電していく。

The Primus Power shipping container, filled with flow batteries.

The benefit of this design is that flow batteries can be cheaper, can be more easily refillable, and can provide prolonged amounts of energy storage compared to traditional enclosed batteries. Primus Power’s flow batteries are supposed to be able to provide energy storage for over a period of four or five hours, while a lithium ion battery can provide energy storage for about an hour, Primus Power’s CEO Tom Stepien told me in an interview a couple years ago.

このデザインの利点として挙げられるのは、フロー・バッテリーが安価であり、電解液の充当が容易であり、また、従来からの封入型バッテリーと比べて、長時間にわたって電力を供給できる点にある。Primus Power のフロー・バッテリーは、4時間〜5時間にわたって放電できるようになっているが、リチウム・イオン電池の場合は、約1時間の放電が限界であると、Primus Power の CEO である Tom Stepien が、数年前のインタビューで語っていた

Primus Power sells an “EnergyPod,” (see above) which is basically a shipping container that’s filled with around a dozen flow batteries stacked on top of each other. Each EnergyPod has capacity to store 250 kW of energy for a cost of $500 per kWh. For large installations a utility can install multiple shipping containers and manage them with the computing and software that Primus Power also provides.

Primus Power が販売する EnergyPod は、輸送用コンテナをベースにしたものであり、その内部は、積み重ねられた十数基のフロー・バッテリーで満たされている。それぞれの EnergyPod は、250 kW を充電することが可能であり、そのコストは kWh あたり $500 となる。また、電力会社などが大規模な導入を行う際には、複数のコンテナをインストールすることが可能であり、Primus Power が提供するコンピューティングとソフトウェアにより、それらを管理できる。

The electrode sits at the top of the flow battery.

Power companies are looking to add energy storage technologies like batteries and flow batteries to the grid as a way to store energy generated by clean power sources like solar and wind, which only provide energy when the sun shines and wind blows. The idea is that a flow battery could store energy from, say, a wind turbine, when the wind is blowing extra hard, and the battery can release the extra energy over four or five hours as the wind dies down.

電力会社は、太陽光や風力といった、クリーンであっても生成が不安定なエネルギーを蓄積するための方式として、送電網にバッテリーやフロー・バッテリーなどの、エネルギー・ストレージ・テクノロジーを加えたいと考えている。この、フロー・バッテリーのアイデアにより、たとえば風力発電の場合なら、強風により余剰な電力が供給されるときに蓄電して、風が止んだらバッテリーから、4時間〜5時間ほどの放電が可能なるのだ。

While flow batteries have been on the market for awhile, Primus Power’s flow battery is supposed to be more efficient because it uses one tank, one flow loop, one pump, and no separator (many current ones on the market use two tanks and a separator). Primus’ electrode is also made of metal, compared to the felt or plastic electrodes of some competitors (so higher conductivity) and the electrolyte itself — that flows through the system — is zinc-based.

このところ、いくつかのフロー・バッテリーが市場に登場しているが、Primus Power のフロー・バッテリーは、タンク/フローループ/ポンプが1つずつで済み、また、セパレータが不要である(数多くのプロダクトが、市場で提供されているが、そのすべてが 2つのタンクを用い、セパレータを必要とする)。いくつかのコンペティタが、フェルトまたはプラスチック(もしくは、それ以上の導電率を持つ物質)の電極を用いているのとくらべて、Primus は金属製を用いている。また、そのシステムの全体を構成する電解質は、亜鉛ベースの材質となる。

An early version of Primus Power’s electrode.

Other startups that are building the next-generation of low cost batteries for the power grid include Ambri, Eos Energy, Aquion Energy and others. Several of these companies are looking to commercialize their technology this year. And it’s not just batteries that are emerging for energy storage and the power grid — startups like LightSail Energy and SustainX are working on reinventing compressed air energy storage.

その他にも、Ambri/Eos Energy/Aquion Energy などを含むスタートアップたちが、送電網用の低コスト次世代バッテリーを構築している。そして、そのうちの何社かは年内に、そのテクノロジーを商用化しようとしている。 ただし、こうした動きは、バッテリーだけにとどまらない。LightSail Energy や SustainX といったスタートアップは、圧縮空気によるエネルギー蓄積技術を改善することで、電力網のための電力ストレージに取り組んでいる。

Primus Power has raised a total of $35 million from investors including Kleiner Perkins, Chrysalix, DBL Investors and I2BF Global Ventures. The new round was led by South Africa-based resource developer Anglo American Platinum Limited. Primus has also received $20 million worth of grants from U.S. government agencies, like the Department of Energy.

Primus Power は、Kleiner Perkins/Chrysalix/DBL Investors/I2BF Global Ventures といった投資家たちから、合計で $35 Million の資金を調達している。今回のラウンドは、South Africa ベースの資源開発会社である Anglo American Platinum Limited が主催したものである。そして、ここでも Primus は、Department of Energy といったアメリカ政府機関から、$20 Million の助成金を得ている。

Primus Power is looking to use these latest funds to deliver their first EnergyPods to customers. Customers include a utility in Modesto, California, the Bonneville Power Administration in the Pacific Northwest, and a microgrid at the Marine Corps Air Station in Miramar, California. California could be home to many of these new power grid energy storage innovations, following the state’s decision to support a large amount of energy storage projects by 2020 in order to help the state meet its renewable energy mandate.

Primus Power は、それらの資金を用いて、最初の顧客たちに EnergyPods を供給しようとしている。そして、それらの顧客には、California の Modesto や、Pacific Northwest の Bonneville Power Administration といった電力会社や、California の Marine Corps Air Station におけるマイクログリッドなどが含まれる。California は、送電網のための、新たな電力ストレージ・テクノロジーの本拠地になれるかもしれない。それは、2020年までに再生可能エネルギーの活用を促進するという、州政府が決定した大量エネルギー・ストレージ・プロジェクトを、サポートするものでもある。

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The fourth quarter of 2012 in clean tech – January 2013
The next generation of battery technology – October 2012
Cleantech third-quarter 2012 – October 2012

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今年の2月の記事であり、だいぶ時間が経ってしまいましたが、とても興味深い内容なので訳してみました。 日本でも、さくらインターネットなどによる 石狩超電導直流送電プロジェクトや、NTT Data による 高電圧直流給電(HVDC)テクノロジーといった、エネルギーとデータセンターの関係を再構築していこうという取り組みが進んでいます。 そして、この Primus Power の EnergyPods も、大がかりな蓄電は不可能という固定概念を、打ち破ろうとする試みとして捉えることが可能です。 まだまだ、時間はかかるでしょうが、それぞれの領域でテクノロジーが磨かれていくことで、安全でクリーンなエネルギーにより、データセンターが効率よく動き続けるという、新しい時代にたどり着けると信じています。

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