Нядаўна ў Наньніне, правінцыя Гуансі, была ўведзена ў эксплуатацыю першая ў Кітаі вялікая электрастанцыя на аснове натрыевых іённых акумулятараў — электрастанцыя Volin. Гэта дэманстрацыйны праект першай фазы ключавой нацыянальнай праграмы даследаванняў і распрацовак «Тэхналогія назапашвання энергіі натрыевых іённых акумулятараў магутнасцю 100 мегават-гадзін» усталяванай магутнасцю 2,5 мегават/10 мегават-гадзін.
Электрастанцыю інвестуе і будуе кампанія Guangxi Power Grid кампаніі Southern Power Grid, а маштаб гэтага этапу складае 10 МВтг. Агульны маштаб праекта дасягне 100 МВтг, што дазволіць выпрацоўваць 73 мільёны градусаў чыстай электраэнергіі штогод, адпаведна, скараціць выкіды вуглякіслага газу на 50 000 тон і задаволіць патрэбы ў электраэнергіі 35 000 хатніх спажыўцоў.
У параўнанні з літый-іённымі акумулятарамі, натрый-іённыя акумулятары маюць відавочныя перавагі ў параўнанні з літый-іённымі акумулятарамі, якія лёгка здабываюцца, маюць нізкі кошт і лепш працуюць пры нізкіх тэмпературах. Гэта дае відавочныя перавагі ў маштабных назапашвальніках энергіі. «На стадыі распрацоўкі кошт натрый-іённых акумулятараў можа быць зніжаны на 20-30%. Пры ўмове поўнага ўдасканалення структуры і працэсу акумулятара, паляпшэння каэфіцыента выкарыстання матэрыялаў і тэрміну службы, кошт электраэнергіі можа быць дасягнуты да 0,2 юаня/кВт·г, што спрыяе эканамічнаму прымяненню новага тыпу назапашвання ў важным тэхналагічным кірунку», — сказаў Чэнь Мань, намеснік генеральнага сакратара Нацыянальнага тэхнічнага камітэта па назапашванні электраэнергіі і тэхнічны эксперт стратэгічнага ўзроўню Паўднёвай энергасеткі.
Нягледзячы на тое, што Кітай актыўна працуе над даследаваннямі і распрацоўкамі, вытворчасцю, стандартызацыяй, прасоўваннем на рынак і прымяненнем прадуктаў натрыева-іённых акумулятараў, міжнароднага прэцэдэнта прымянення тэхналогіі натрыева-іённых акумулятараў у электрастанцыях вялікай ёмістасці не існуе.
У лістападзе 2022 года кампанія Guangxi Power Grid сумесна з South Grid Energy Storage Company, Інстытутам фізікі Кітайскай акадэміі навук, кампаніяй Zhongkehai Sodium Technology Co., Ltd. і іншымі падраздзяленнямі праектнай групы афіцыйна запусціла ключавую нацыянальную праграму даследаванняў і распрацовак па падтэме «Тэхналогія інтэграцыі і дэманстрацыя прымянення сістэм назапашвання энергіі натрыева-іённых акумулятараў магутнасцю 100 мегават-гадзін». «Мы сканцэнтраваны на падрыхтоўцы высокапрадукцыйных электрычных акцэнтаў, сістэмнай інтэграцыі, прафілактыцы і кантролі бяспекі, а таксама на іншых ключавых тэхналогіях для правядзення даследаванняў, створаных з незалежнымі правамі інтэлектуальнай уласнасці на падрыхтоўку і тэхналогію сістэмнай інтэграцыі натрыева-іённых акумулятараў», — паведаміў кіраўнік праекта, намеснік дырэктара Дэпартамента інавацый кампаніі South China Grid Guangxi Grid Гао Лік.
Высокаёмістная батарэя з'яўляецца базавым блокам усёй сістэмы назапашвання энергіі натрыева-іённай батарэі. Пасля паўтара года даследаванняў каманда праекта распрацавала першую ў свеце натрыева-іённую батарэю ёмістасцю 210 Аг з працяглым тэрмінам службы, шырокай тэмпературнай зонай і высокай бяспекай. «З пункту гледжання прадукцыйнасці, наш тып натрыева-іённай батарэі мае перавагі шырокай працоўнай тэмпературнай зоны, хуткай зарадкі і добрай кратнасці, і можа быць зараджаны да 90% за 12 хвілін», — сказаў Ху Юншэн, даследчык Інстытута фізікі Кітайскай акадэміі навук.
Як асноўны тэхнічны ўдзельнік праекта, Навукова-даследчы інстытут назапашвання энергіі кампаніі SouthGrid Energy Storage Company ў галіне інтэграцыі сістэм назапашвання энергіі літыевых батарэй і прафілактыкі і кантролю бяспекі ў гэтай галіне мае багаты вопыт даследаванняў і рэалізуе ключавую нацыянальную праграму даследаванняў і распрацовак «Жыццёвы цыкл сістэм назапашвання энергіі літый-іённых батарэй, прымяненне тэхналогій бяспекі». «Нягледзячы на тое, што прынцыпы рэакцыі натрыевых і літыевых батарэй падобныя, распрацоўка поўнай сістэмы назапашвання энергіі, якая спалучае ў сабе характарыстыкі зарадкі і разрадкі натрыевых батарэй, патрабуе пераадолення многіх новых праблем», — з хваляваннем сказаў Лі Юнцы, тэхнічны эксперт кампаніі SouthGrid Energy Storage Company.
У якасці прыкладу, каманда праекта інавацыйна выкарыстоўвае размеркаваную архітэктуру назапашвання энергіі, заснаваную на высокавольтных натрыева-іённых акумулятарах. Уся сістэма аб'ядноўвае 88 модульных пераўтваральнікаў, рэалізуючы «адназначную адпаведнасць» з кластарамі акумулятараў, у той час як традыцыйная размеркаваная архітэктура літый-іённай сістэмы назапашвання энергіі патрабуе інтэграцыі толькі больш за 40 пераўтваральнікаў. Непасрэднай мэтай падвоення колькасці пераўтваральнікаў з'яўляецца павышэнне даступнасці магутнасці і эфектыўнасці пераўтварэння энергіі. Агульная эфектыўнасць пераўтварэння энергіі гэтай сістэмы назапашвання энергіі на натрыевых акумулятарах складае больш за 92%, у той час як літыевыя акумулятары звычайна менш за 90%, што, як чакаецца, дапоўніць і эфектыўна заменіць літыевыя акумулятары, а таксама будзе прымяняцца ў буйных электрахімічных назапашвальніках энергіі, электрамабілях, будаўнічай тэхніцы і іншых галінах.
Што тычыцца прафілактыкі і кантролю бяспекі, каманда распрацавала стратэгію цеплавога кіравання для сістэмы вадкаснага астуджэння, а таксама поўны набор тэхналогій прадухілення і кантролю пажараў для сістэмы назапашвання энергіі натрыева-іённых акумулятараў, такіх як цеплавы бар'ер на ўзроўні модуляў і высокаэфектыўнае пажаратушэнне.
Розніца тэмператур паміж больш чым 22 000 натрыевых акумулятараў ва ўсёй сістэме кантралюецца ў межах 3 градусаў Цэльсія. Выкарыстанне як цеплааддачы, так і цеплавога бар'ера.коўдра з аэрагеля са шкловалакнаУ якасці цеплаахоўнага бар'ернага матэрыялу паміж электрычным стрыжнем, час цеплавога разгону манамера акумулятара павялічваецца з 30 хвілін да 2 гадзін, павялічваючыся ў 4 разы, што значна паляпшае бяспеку акумулятарнага модуля.
Каманда распрацавала эфектыўную тэхналогію пажаратушэння, астуджэння і прадухілення паўторнага ўзгарання з дапамогай вадкага азоту, здольную патушыць першапачатковае ўзгаранне акумулятара на працягу 5 секунд і працаваць 24 гадзіны без паўторнага ўзгарання і выбуху. «Сучасныя тэхналогіі назапашвання энергіі на літыевых і натрыевых батарэях відавочна спрыяюць паляпшэнню ўзаемных характарыстык. Гэты набор даследаванняў і практычнай тэхналогіі пажаратушэння, астуджэння і прадухілення паўторнага ўзгарання на аснове вадкага азоту прымяняецца на працягу жыццёвага цыклу сістэмы назапашвання энергіі на літыевых і натрыевых батарэях, прымяняючы тэхналогіі бяспекі для пераўтварэння ў сінхранізацыю сістэм назапашвання энергіі на літыевых і натрыевых батарэях упершыню ў інжынернай галіне», — сказаў Ліюнцы.
28 студзеня 2024 г. акадэмік Кітайскай акадэміі інжынерыі Цзян Цзяньчунь, акадэмік Кітайскай акадэміі навук Чэн Шыцзе, акадэмік Чжан Юэ, акадэмік Еўрапейскай акадэміі навук Сунь Цзіньхуа і іншыя эксперты Ацэначнага камітэта Федэрацыі машынабудаўнічай прамысловасці Кітая па выніках праекта правялі агляд: агульная тэхналогія «Сістэмы назапашвання энергіі на аснове натрыевых іённых акумулятараў магутнасцю 10 МВт·г для электрастанцый», распрацаванай праектнай камандай, адпавядае перадавым міжнародным стандартам.
Шанхайская кампанія па тэхналогіях новых матэрыялаў Orisen, ТАА
М: +86 18683776368 (таксама WhatsApp)
Тэл.: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Адрас: № 398, Нью-Грын-роўд, горад Сіньбан, раён Сунцзян, Шанхай
Час публікацыі: 23 мая 2024 г.