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World File Search System脱碳作用
网格尺度锂离子电池储能的关键挑战
在1970年代，已经进行了辩护，以领导迄今为止最大的脱碳作用，但目前受到非常高的建筑成本的困扰。[3]“绝望的时期要求采取绝望的措施”，而能源存储似乎越来越成为人类的生存技能。Here, we focus on the lithium-ion bat- tery (LIB), a “type-A” technology that accounts for > 80% of the grid-scale bat- tery storage market, [4] and specifically, the market-prevalent battery chemistries using LiFePO 4 or LiNi x Co y Mn 1 - x - y O 2 on Al foil as the cathode, graphite on Cu foil as the anode, and organic liquid electrolyte, which目前的价格低至90美元/千瓦时（单元）。lib可以在10个3个周期的订单上进行深度充电并排出[5]，尽管此循环寿命可能会取决于骑自行车的条件和温度而变化很大。从LIB电池到电池组到能量系统，在热电机，电力电子，安全措施和控制措施之后，成本增加了2×至4倍的成本[6]。在过去的十年中，周期寿命增加了10倍，包装水平成本下降了6倍，[7]在电动汽车（EV）供应链的指数增长的帮助下[7]。中国打破了2018年的100万ev年度销售门槛。实际上，一个人可能正在寻找200美元至$ 300/kWh（系统）资本支出（CAPEX），用于LIB存储。[8]在12个网格尺度应用方案中的10个中（从黑色开始，功率质量到主要，次级和三级响应），除了季节性的能量存储和主要响应外，LIB预计将在2040年以上的其他技术在2040年击败所有其他技术。在当今现有的电力储存技术中，例如抽水，压缩空气，飞轮和Vanadium氧化还原流量电池，LIB具有快速响应率，高能量密度，良好的能量效率和合理的循环寿命的优势，如Schmidt等人的定量研究所示。第一个问题是：我们需要多少储能？简单的经济学表明，LIB不能用于季节性能量存储。美国以化学燃料的形式保存大约6周的能量储能，在冬季进行加热。[9]假设我们已经达到了200美元/千瓦时电池的成本，然后我们的电池价值200万亿美元（2020年的10×US GDP）只能提供1000个TWH储能，或3.4个四边形。由于美国在2020年使用了92.9个四四足动能量，因此仅为2周的存储，并且不足以在冬季加热房屋。因此，对于可以在冬季生存的100％清洁能源基础设施可能需要进行非常大规模的热量存储[9]和核代。真实
'紧急'需要碳捕获的需求
菲利普·霍普金斯（Philip Hopkins）的世界在碳捕获和存储（CCS）上的发展非常快。据澳大利亚领先的一位澳大利亚科学家称，正在建立，委托，推出或在计划阶段的项目数量呈指数增长，以实现零温室排放目标。CO2CRC首席执行官Matthias Raab博士在每种情况下都说，最杰出的能源机构（国际能源机构）或联合国气候变化政府间跨政府间小组 - 不是单一的短期，中等或长期情景，以减少排放目标，而无需造成CC的大量贡献。CO2CRC（合作研究中心）自2003年以来运营，总部位于东墨尔本，是碳捕获利用和存储研究的领导者。Raab博士在全球范围内说，CCS的贡献在整个行业中的位置为10％。“每年需要隔离大约40亿吨二氧化碳，这是一个惊人的数量，”他说。从历史上看，CCS与化石燃料行业有关，“但它远远超出了化石燃料”。“我们社会的重要物质支柱是钢，水泥，肥料和塑料 - 难以减少很难脱碳的部门，”他说。例如，塑料的嵌入式排放是化石燃料的产物。“没有钢，水泥，塑料和世界肥料生产的其他产品。由气体制成的肥料超过95％；我们正在研究粮食安全，”他说。Raab博士说，CCS将发挥不断增加的脱碳作用。“人口正在增长，因此对能源的需求正在增长，生活水平正在增长，因此能源需求正在增长。”“当我们查看全球可再生能源或替代能源的推出时，我们目前充其量只能抵消新能源的需求，而不是减少世界上的总排放率。在谈论减少排放时，我们需要认识到能源需求。” Raab博士说，澳大利亚的CCS将减少排放量大于10％。“这些将是使其他行业通过地质碳存储减少其排放的基础项目。Carbonnet是这些项目之一，它将充当从不同行业进行排放的枢纽。”他说。Carbonnet的目的是通过管道从Latrobe Valley获取二氧化碳排放，以在贝司海峡中的空油和天然气储藏处获取二氧化碳排放。Raab博士说，在联邦保障机制下，每年发射超过100,000吨二氧化碳的220多个设施必须每年将基线排放量减少5％。“一旦达到一些初始效率，这是一个巨大的挑战。对于大多数设施，捕获和存储二氧化碳可能是他们达到真正深度减少目标的少数选择之一。”他说。发射器需要具有正确的政策机制和正确的战略合作伙伴关系，以将其二氧化碳存储在其他地方。“这就是石油和天然气行业在海上和一些陆上项目的地方，将对保障措施发挥重要作用