พลังงานแสงอาทิตย์ถือเป็นแหล่งพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมาโดยตลอด ค่าใช้จ่ายของแผงโซลาร์เซลล์และกังหันลมลดลงอย่างรวดเร็วในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ทำให้สามารถแข่งขันกับถ่านหินและก๊าซธรรมชาติได้มากขึ้น แต่การพัฒนาและทิศทางของแบตเตอรี่ที่นำไฟฟ้าจะมีอิทธิพลต่อการพัฒนาโครงการเทคโนโลยีนี้

ตอนนี้ สิ่งเดียวกันกำลังเกิดขึ้นกับแบตเตอรี่ ซึ่งจะทำให้รถยนต์ไฟฟ้ามีราคาถูกลง และช่วยให้กริดสามารถเก็บพลังงานส่วนเกินไว้ได้เมื่อจำเป็น ความต้องการแบตเตอรี่ในอุตสาหกรรมการขนส่งคาดว่าจะเพิ่มขึ้นเกือบ 40 เท่าภายในปี 2040 ซึ่งสร้างแรงกดดันเพิ่มขึ้นต่อห่วงโซ่อุปทานของวัตถุดิบ การเติบโตของจำนวนรถยนต์ไฟฟ้าทั่วโลกจะทำให้ความต้องการใช้ไฟฟ้าเพิ่มขึ้น การจัดหาวัตถุดิบสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมอาจกลายเป็นปัญหาได้

ต่างจากแผงโซลาร์เซลล์ การผลิตเซลล์ใหม่เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะทำให้ราคาลดลงอย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องดำเนินการใดๆ เพื่อแก้ไขปัญหาการขาดแคลนวัตถุดิบที่สำคัญ แบตเตอรี่ลิเธียมประกอบด้วยโลหะหายาก เช่น โคบอลต์ ซึ่งมีราคาเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในช่วงสองปีที่ผ่านมา ทำให้ต้นทุนการผลิตแบตเตอรี่สูงขึ้น

ค่าใช้จ่ายของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่วัดต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมงของกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้ลดลง 75% ในช่วงแปดปีที่ผ่านมา แต่ราคาที่สูงขึ้นจะสร้างแรงกดดันต่อซัพพลายเชนวัตถุดิบมากขึ้น ด้วยเหตุนี้ ผู้ผลิตรถยนต์จึงหันมาใช้แบตเตอรี่ลิเธียมซึ่งใช้โคบอลต์น้อยกว่าเทคโนโลยีในปัจจุบันถึง 75 เปอร์เซ็นต์

ข่าวดีก็คือ อุตสาหกรรมแบตเตอรี่ไม่เพียงแต่พยายามเพิ่มความจุในการจัดเก็บพลังงานของแบตเตอรี่ด้วยวัตถุดิบในปริมาณที่เท่ากัน แต่ยังพยายามเปลี่ยนไปใช้โลหะที่มีปริมาณมากอีกด้วย

นักลงทุนทุ่มเงินให้กับสตาร์ทอัพที่สามารถพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่ใหม่ที่มีแนวโน้ม และระบบสาธารณูปโภคที่ต้องการพัฒนาสถานที่จัดเก็บไฟฟ้าสถิตก็กำลังพิจารณาสิ่งที่เรียกว่าแบตเตอรี่ไหล ซึ่งใช้วัสดุรีไซเคิล เช่น วานาเดียม

หลังจากกว่า 20 ปีของการพัฒนา แบตเตอรี่วาเนเดียมโฟลว์ได้กลายเป็นเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานที่ครบถ้วน ทิศทางการใช้งานคือสถานีเก็บพลังงานขนาดใหญ่ระดับ MWh ของโรงไฟฟ้าพลังงานใหม่และโครงข่ายไฟฟ้า แบตเตอรีลิเธียมมีความสำคัญต่อพาวเวอร์แบงค์ เปรียบได้กับช้อนและพลั่วเมื่อเปรียบเทียบกัน เป็นสิ่งที่ทดแทนกันไม่ได้ คู่แข่งที่สำคัญของแบตเตอรี่แบบวานาเดียมแบบไหลทั้งหมดคือเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่ เช่น การจัดเก็บพลังงานไฮดรอลิก การจัดเก็บพลังงานลมอัด และแบตเตอรี่แบบไหลสำหรับระบบอื่นๆ

บริษัทไฟฟ้าจะเปลี่ยนเป็นแบตเตอรีแบบไหล ซึ่งเก็บพลังงานไฟฟ้าไว้ในภาชนะขนาดใหญ่ที่มีอุปกรณ์ครบครันในตัวเองซึ่งบรรจุอิเล็กโทรไลต์เหลว แล้วปั๊มเข้าไปในแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ดังกล่าวสามารถใช้วัตถุดิบที่แตกต่างกัน เช่น โลหะวาเนเดียมที่ใช้ในอุตสาหกรรมเหล็กในปัจจุบัน

ข้อดีของแบตเตอรี่วานาเดียมคือไม่สูญเสียประจุเร็วเท่ากับแบตเตอรี่ลิเธียม (กระบวนการที่เรียกว่าการสลายตัวของประจุ) วาเนเดียมยังง่ายต่อการรีไซเคิล

เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียม แบตเตอรี่วานาเดียมรีดอกซ์โฟลว์มีข้อดีที่สำคัญสามประการ:

ประการแรกความสะดวกสบาย ระบบอาจใหญ่เท่ากับตู้เย็นหรือใหญ่เท่ากับสถานีย่อยในพื้นที่ของคุณ มีไฟฟ้าเพียงพอที่จะจ่ายไฟให้กับบ้านของคุณได้ตั้งแต่วันถึงหนึ่งปี คุณจึงออกแบบได้ตามที่คุณต้องการ

2. อายุการใช้งานยาวนาน คุณอาจต้องใช้เวลาครึ่งศตวรรษ

3. ความปลอดภัยที่ดี ไม่มีแรงกดดันเมื่อต้องเผชิญกับกระแสไฟสูงและการชาร์จไฟเกิน ซึ่งเป็นข้อห้ามสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม และจะไม่มีไฟไหม้และการระเบิดเลย

จีนครองการผลิตวาเนเดียมและคิดเป็นครึ่งหนึ่งของอุปทานทั่วโลก เนื่องจากจำนวนผู้ผลิตแบตเตอรี่ในจีนเพิ่มขึ้น มีแนวโน้มว่าแบตเตอรี่ส่วนใหญ่จะผลิตในจีนในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า จากข้อมูลของ Benchmark Mineral Intelligence การผลิตแบตเตอรี่ครึ่งหนึ่งของโลกอาจอยู่ในประเทศของฉันภายในปี 2028

หากมีการใช้แบตเตอรี่วาเนเดียมอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์จัดเก็บเซลล์แสงอาทิตย์ ก็สามารถใช้พลังงานหมุนเวียนเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมในรถยนต์ไฟฟ้าได้ นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถใช้ทรัพยากรลิเธียมจำนวนมากสำหรับการใช้งานแบตเตอรี่ยานยนต์และเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์