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环球零碳
碳中和领域的《新青年》
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来源:saurenergy
撰文:Shushu
编辑:小澜
→这是《环球零碳》的1893篇原创
近日,谷歌宣布将在美国明尼苏达州派恩岛(Pine Island)建设一个新的数据中心,并与Xcel Energy合作,部署一套规模达300MW / 30GWh的铁空气电池储能系统,以及1400MW风电和200MW光伏发电项目,来保障数据中心的电力。
据称,这将成为全球规模最大的电池储能项目之一,能够连续提供长达 100小时 的电力输出,被认为有望改变现有储能技术格局。
一般情况,传统锂电池只能支撑数小时储能,难以满足24小时连续运行需求,而具备100小时储能能力的铁空气电池,在满电状态下,可以在无风或阴雨等可再生能源出力不足的情况下,能持续为数据中心提供4天的全天候稳定电力保障,同时不会提高当地居民的用电价格。
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这个铁空气电池储能系统来自美国初创公司Form Energy。这家公司成立于2017年,由前特斯拉电池项目负责人马特奥·哈拉米略(Mateo Jaramillo)联合创立。2021年,这家公司首次进入公众视野,当时其对外宣布,自主研发的可充电铁空气电池能够以接近传统发电厂的系统成本、不到锂离子电池十分之一的价格,实现长达100小时的持续供电能力。
2023年,Form Energy进一步推进产业化布局,计划将西弗吉尼亚州韦尔顿(Weirton)的一座废弃钢铁厂改造为铁空气电池生产基地。该选址不仅能够利用当地政府提供的产业激励政策,同时也依托当地完善的河运与陆路运输网络,降低制造与物流成本。
在发展过程中,Form Energy吸引了大量资本关注,包括比尔·盖茨创立的突破能源(Breakthrough Energy),以及能源技术巨头GE Vernova等机构的投资支持。
从技术原理来看,Form Energy的“铁空气电池”本质上利用的是铁、生锈与还原之间的可逆化学反应来实现储能与放电。简单来说,这套系统的核心机制就是——控制铁的“生锈过程”来发电。
当电池放电时,模块内部的铁颗粒与空气中的氧气发生反应并逐渐氧化(生锈),在这一过程中释放电能;而在充电阶段,通过输入电力(通常来自风能或太阳能),再将铁锈还原为金属铁,从而完成能量储存循环。
相比于锂电池,铁空气电池比锂电池便宜不少,每千瓦时储能成本约为20美元,几乎是锂电池的三分之一。Form Energy CEO Jaramillo表示,铁的价格可以做到比锂便宜10倍。
但是,铁空气电池的缺点也很明显,比同类电池更重、效率更低,只能回收充电时所用能量的50%到70%,而锂电池的回收率超过90%。
Form Energy首席执行官Mateo Jaramillo还表示,铁空气电池不适合在电网中快速输送大量电力。因此,谷歌的设施将采取“复合式策略”,同时部署锂电池与铁电池。前者负责应对短时间的突发电力需求,后者则作为长效支柱,两者各司其职。
他表示,只有在极端高温等因素导致电网承压、需求长时间居高不下时,“铁空气电池”特别适用。电网营运商尤其担忧此类高峰时刻,因可能引发停电。如果能够加装长时储能并帮助电力公司在困难时期维持供电的数据中心开发商,并网会更快。
目前,Form Energy的首个电池系统目前正在明尼苏达州与Great River Energy公司合作安装。该系统可存储150兆瓦时的电力,并可向电网供电长达100小时,峰值输出功率约为1.5兆瓦。
谷歌项目与之相比,最初交付规模增加了200倍,对Form Energy来说,堪称里程碑式的成就。
目前,Form Energy已在私募市场筹集了12亿美元,CEO Jaramillo表示,Form Energy的最终目标是上市。
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图说:Form Energy的铁空气电池
来源:彭博社
与此同时,这个新的项目还为明尼苏达州引入了一种新的电力收费体系。既能帮助企业投资清洁能源,又不会提高当地居民的用电价格。
过去五年,Xcel Energy在明尼苏达州的居民用户平均电费比全国平均水平低27%。自2013年以来,居民电费年均涨幅为1.55%,远低于通货膨胀率。
Xcel Energy为新的数据中心供电,谷歌将承担所有与电力服务相关的费用。为了在不将成本转嫁给当地用户的情况下加速清洁能源的部署,谷歌和 Xcel Energy 在明尼苏达州设计了一种新的合同结构——清洁能源加速收费(Clean Energy Accelerator Charge,CEAC)。
根据该协议,谷歌还将投入5000万美元,用于支持 Xcel Energy 的 Capacity Connect 计划,通过在电网中部署大量分布式小型电池系统,提高电网容量并增强整体供电可靠性。
谷歌透露,其与Xcel Energy的合作展示了一种为数据中心供电的新方法,同时为当地社区推广更清洁、更经济的能源。
[1]https://pv-magazine-usa.com/2026/02/24/google-to-deploy-worlds-largest-iron-air-battery-for-minnesota-data-center/
[2]https://interestingengineering.com/energy/worlds-largest-battery-plan-for-google
[3]https://www.barrons.com/articles/ai-stock-trade-chemicals-cooling-systems-1fe9f879
[4]https://www.saurenergy.com/solar-energy-news/xcelgoogle-pact-brings-19-gw-of-clean-power-iron-air-battery-to-minnesota-11152696
[5]数据宝:科技巨头,最新宣布
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