用于储存太阳能和风能发电电力的新型电池最近获得了很多研究人员和投资者的关注,但若没有软件告诉它们在何时以及如何充放电,它们就寸步难行。一家名为成长能源实验室公司(Growing Energy LabsInc.)的初创企业正在开发一种操作系统,给电池系统安一个可用以执行任务的“大脑”,该公司计划在未来几周内推出该软件的测试版。
储存太阳能和风能发电电力的新型电池
用于管理电池的操作系统原理类似于计算机或手机的操作系统:它在硬件和应用程序之间进行沟通协调,确保应用程序(放在手机上就是拍照和网络浏览器等程序)能够正常运转且互不干扰。
“它就像一台能源专用计算机或能源计算机”,成长能源实验室公司(也被称为GELI)创始人兼CEO瑞恩•沃特纳(Ryan Wartena)如此描述该公司的技术。
2010年,沃特纳乘着储能市场——也就是储存太阳能等可再生能源以应对电动汽车充电问题的市场——崛起之机创办了GELI。这其中的想法是设法将网络和通信技术(包括互联网的使用在内)应用到电池系统的运行中,开发成功之后,GELI就可以通过出售软件许可获利。
美国有超过一半的州现在要求其下属电力公司增加购买可再生能源的比重,但可再生能源——尤其是是风能和太阳能——不像煤或天然气发电厂那样能够一天24小时供应稳定电力。在一天中的任何时间,电力供应都可能出现不足或超过用电需求的情况,因此,电力公司不得不寻找平衡供需的方法。
使用电池来储存太阳能和风能并在需要时将其释放,这似乎是个不错的解决方案。一个良好的电池系统需要操作系统来管理电池和逆变器之间的通信,并就电力公司有关何时、以何种速度调遣储能,以及调遣多少储能等指令作出响应。逆变器则将电池中的直流电转换成可以接入电网的交流电。
电力公司并不是唯一考虑电池储能的机构。屋顶上安装有太阳能电池板的消费者和企业可能都需要用电池来储备备用电源或将多余电力出售给电力公司。
目前,电池系统通常包含了储存能量的电池和用于监测电池温度和性能的电子设备和软件,后者的目的是确保电池不至于过热或发生故障。但还需要另一层级的软件来告诉电池系统该做什么。由于使用电池储存可再生能源的做法相对属于新鲜事物,其管理软件可以借鉴其他类型工业设备所用的软件,如运行电力公司发电和电力配给的计算机系统。但应用这种系统的电池组往往仅限于执行一种或少数几种任务,沃特纳说。