解决方案
印度每年生产约1.3亿吨牛奶,对许多农户家庭来说,正如共同发明人索林·格拉马(Sorin Grama)所说,牛奶“简直就像流动的现金”。牛奶必须在挤奶后几小时内冷却,但乡村电网往往每天只供电几个小时,因此收集中心要么用柴油发电机发电,要么让牛奶在运往市场的路上变质。索林·格拉马和萨姆·怀特(Sam White)于2007年创立了Promethean Power Systems,以解决这一问题,起点是麻省理工学院的一个太阳能发电学生项目。
太阳能路线在经济性和时机上都失败了:太阳能只在白天可用,而牛奶在黎明和黄昏到达,且系统成本高于乡村奶站愿意支付的水平。2011年,创始人逆转了策略——停止生产清洁电力,开始储存廉价的电网电力。一罐相变材料在电网供电时冻结,约需五小时压缩机运行时间来充能,融化时则释放冷量。牛奶倒在冷却圆柱体上会经历“热冲击”,温度从35°C降至4°C。
该电池最多可储存28千瓦时的冷能,无需柴油,也无需太阳能板。2013年1月,Promethean与印度最大的私营牛奶加工商Hatsun签订了50台冷却器的合同,并成立了一家印度合资企业来制造这些设备;到2015年中期,约150套系统在印度各地运行,首批出口已到达孟加拉国。拉贾斯坦邦切塔瓦拉(Chetawala)的一个收集中心报告称,每月节省约40,000卢比(628美元)的柴油费用,同时其日收奶量从500升增加到800升。
取得了什么成果
将电网为数不多的良好供电时段储存为冰
为何奏效
牛奶对农户家庭来说是流动的现金,每台冷却器服务20–30个家庭,因此变质直接摧毁家庭收入。
可靠程度足够的投入是电网,而非太阳:电网供电不稳定,但每天都会出现,而储存将不稳定的供电转化为连续供应。
冷能是产品自身形式的能量,因此储存冷能而非电力,绕开了离网系统中最昂贵的组件。
柴油是一种成本高昂的现状——每个中心每月约40,000卢比——这使得冷却器对乳品加工商来说是一笔轻松的采购。
可以借鉴什么
当关键投入是间歇性的时,不要修复供应——储存它。太阳能失败不是因为它弱,而是因为挤奶发生在黎明和黄昏,在太阳能窗口之外。
后续发展
Promethean持续降低系统成本,增加了蜂窝远程监控,使奶站能够监控每个村庄的设备,并将同样的热储存技术扩展到果蔬冷藏和卡车冷却器。冷却器在印度私营乳品加工商中推广开来,并从2015年起进入孟加拉国。创始人对这段历程的自我评价——真正的解决方案“从太阳能错误的灰烬中升起”——使这一案例成为清洁能源创业教学中的常备案例。
从这里,追溯依据
参考来源
- Novel Energy Storage to Chill Milk in Rural India MIT Technology Review · technologyreview.com ·
- A Better Way to Keep Milk Fresh MIT Technology Review · technologyreview.com ·
- How milk-chillers could revolutionise India's dairy industry World Economic Forum · weforum.org ·