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在过去的五天里，我们驾驶穿越加州，与一些领先的可再生能源研究者进行了交谈。那么，你认为我们迈向零排放或可再生能源未来的最大挑战是什么？
许多人可能会有不同的猜测，但我要说的是，实际上最大的挑战是能源存储。我们都知道，太阳能和风能的问题是，当太阳下山或连续几天无风时，我们仍然需要电力。因此，如何为可再生能源的间歇性存储能源，是我们亟待解决的问题。
在这段旅程中，我们驾驶着一辆氢燃料电池电动车，深入了解了可再生能源的奥秘。感谢丰田公司对本系列的支持。我们正朝着100%可再生能源的未来迈进，已经有到2050年的路线图，但能源领域面临着一个问题。当你插入电视、洗碗机或粒子对撞机时，为你提供电力的电网很可能是按需供电的。
如果我们要真正实现完全脱碳的未来，我们将不再有这些燃气厂。我们参观了一个太阳能发电厂，有时他们不得不减慢工厂的速度，因为他们可能会被收取过多的电费。电网并不是为了储存能量而建造的，所以它不会这样做。因此，下一步必须是向电网添加能源存储。
当谈到能源存储时，我首先想到的是充满锂离子电池的仓库。然而，我们意识到锂离子电池并不能解决所有问题。一个40小时的电池将比一个4小时的电池贵大约10倍。锂离子电池还有其他缺点，比如它们会起火，随着时间的推移会失去容量。据估计，锂的供应将在2080年耗尽，专家表示，成本不会快速下降以跟上我们的路线图。
但还有一些全新的、完整的替代品，可以替代锂离子电池，甚至是电池本身。我参观了幕后，非常兴奋地与大家分享这些其他技术的外观、今天的工作原理以及未来可能的工作方式。
例如，加利福尼亚州98%的安装能源存储技术是抽水蓄能水力发电。我们驱车前往 Sierra 国家森林的 Big Creek 水力发电项目。这个概念的原理很简单，就是在有需求时，将水抽上山，然后释放水，驱动涡轮机产生电力。这是一种已经存在了一个多世纪的技术。
当太阳能和风能在白天产生时，电网管理者看到的就像是需求的下降，有人认为这看起来像一只鸭子。但水力可以介入并补偿电网的这些波动。最酷的部分是看到涡轮机在工作。当你进入发电机房，水压达到900 PSI，驱动这些涡轮机时，你会感到非常震撼。
然而，这种技术也有其局限性，比如干旱年份会影响其容量，且不适用于土地稀缺的地区。但其他一些创新机械概念也从泵存储水力中获得了灵感，比如使用起重机上下移动巨大的砖块或岩石，利用自动化机器视觉软件。这种技术听起来就像是非常大的 Jenga，但一些公司如 Energy Vault 和 Gravitricity 声称其效率达到80到90%，使用寿命长达数十年。
另一种非常有前景的机械技术是压缩空气能源存储。在这种技术中，你将空气压缩在巨大的容器中，然后在需要时释放压力以驱动发电机。空气在压缩时会变热，如果能够提取这种热量，可以进一步提高这种技术的效率。
这些设施的容量令人震惊。加利福尼亚州即将建设的一些地点，由 Hydro Store 公司建造，总容量为10吉瓦时。这令人难以置信。与这个相比，维多利亚大电池的容量为450兆瓦时，大约是这个容量的1/22。
还有一些相关的技术，其他公司正在研究将空气冷却到极低温度，使其变成液体，然后加热后体积膨胀1000倍，驱动涡轮机。我们还了解到很多关于氢气的知识，但与压缩或冷却氢气不同，它的能量来自于生产氢气。
氢气可以通过电解或分解水分子产生。氢气储存能量，因为当它通过与氧气的结合时，会产生电力。因此，能量输入，分离氢气和氧气或其他分子，能量输出，允许氢气与氧气重新结合，通过燃料电池产生电力。
氢气有很多优点，比如它非常丰富，可扩展性强，模块化。氢气可以作为微网的核心组成部分。氢气的一个非常吸引人的应用是作为燃料，它可能成为更有前景的使用方式。
我们驱车前往加州弗里蒙特，参观了一家名为 Antora 的公司，他们正在开发一种名为热电池的技术，其中能量以热量的形式储存。他们将过剩的电力直接转化为碳块的热量。这种技术的优点是显而易见的，比如使用碳作为储存热量的材料非常便宜且丰富。
还有一种电池技术，但更为先进。加拿大一家名为 VRB Energy 的公司宣布在中国建设一个即将到来的500兆瓦时电池储能设施。这种技术被称为流电池，它将电池的所有元素混合在一起，并允许它们流动。
在典型的电池单元中，通常有两个电极，即阳极和阴极，以及填充的电解质。要制造更大的电池，你需要添加更多的单元，这可能会变得昂贵。在流电池中，你
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