Πρόσφατα, τέθηκε σε λειτουργία ο πρώτος σταθμός παραγωγής ενέργειας από μπαταρία ιόντων νατρίου μεγάλης χωρητικότητας της Κίνας - ο σταθμός παραγωγής ενέργειας από μπαταρία ιόντων νατρίου Volin στο Nanning, Guangxi. Πρόκειται για το έργο επίδειξης του εθνικού βασικού προγράμματος έρευνας και ανάπτυξης «Τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας από μπαταρία ιόντων νατρίου 100 μεγαβατωρών» της πρώτης φάσης του έργου, με εγκατεστημένο μέγεθος 2,5 μεγαβάτ/10 μεγαβατωρών.
Ο σταθμός παραγωγής ενέργειας επενδύεται και κατασκευάζεται από την Guangxi Power Grid Company of Southern Power Grid, και η κλίμακα αυτής της φάσης είναι 10 MWh. Η συνολική κλίμακα του έργου θα φτάσει τις 100 MWh, οι οποίες μπορούν να παράγουν 73 εκατομμύρια βαθμούς καθαρής ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως, μειώνοντας αντίστοιχα τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα κατά 50.000 τόνους και καλύπτοντας τις ανάγκες ηλεκτρικής ενέργειας 35.000 οικιακών χρηστών.
Σε σύγκριση με την αποθήκευση ενέργειας από μπαταρίες ιόντων λιθίου, οι «αδελφοί» μπαταρίες ιόντων νατρίου έχουν αποθέματα πρώτων υλών, είναι εύκολο να εξαχθούν, χαμηλό κόστος, καλύτερη απόδοση σε χαμηλές θερμοκρασίες και η αποθήκευση ενέργειας μεγάλης κλίμακας έχει προφανή πλεονεκτήματα. «Η αποθήκευση ενέργειας από μπαταρίες ιόντων νατρίου στο στάδιο της ανάπτυξης, το κόστος μπορεί να μειωθεί κατά 20% έως 30%, υπό την προϋπόθεση της πλήρους βελτίωσης της δομής και της διαδικασίας της μπαταρίας, της βελτίωσης του ρυθμού αξιοποίησης των υλικών και της διάρκειας ζωής, το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να διερευνηθεί στα 0,2 γιουάν/kWh, για να προωθηθεί η οικονομική εφαρμογή νέου τύπου αποθήκευσης σε μια σημαντική κατεύθυνση της τεχνολογίας», δήλωσε ο εθνικός οργανισμός αποθήκευσης ενέργειας Chen Man, αναπληρωτής γενικός γραμματέας της Εθνικής Τεχνικής Επιτροπής Αποθήκευσης Ηλεκτρικής Ενέργειας και τεχνικός εμπειρογνώμονας στρατηγικού επιπέδου του Νότιου Δικτύου Ηλεκτρικής Ενέργειας.
Παρόλο που το έργο της Κίνας στην έρευνα και ανάπτυξη, την παραγωγή, την τυποποίηση, την προώθηση στην αγορά και την εφαρμογή προϊόντων μπαταριών ιόντων νατρίου βρίσκεται σε πλήρη εξέλιξη, δεν υπάρχει διεθνές προηγούμενο για την εφαρμογή της τεχνολογίας μπαταριών ιόντων νατρίου σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας μεγάλης χωρητικότητας.
Τον Νοέμβριο του 2022, η Guangxi Power Grid Company, σε συνεργασία με την South Grid Energy Storage Company, το Ινστιτούτο Φυσικής της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, την Zhongkehai Sodium Technology Co., Ltd. και άλλες μονάδες της ομάδας του έργου, ξεκίνησε επίσημα το εθνικό βασικό πρόγραμμα έρευνας και ανάπτυξης με υποθέμα «Τεχνολογία ενσωμάτωσης συστήματος αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας ιόντων νατρίου 100 μεγαβατώρων και επίδειξη εφαρμογών». Αντιμετωπίστε το έργο. «Εστιάζουμε στην προετοιμασία κλίμακας ηλεκτρικού πυρήνα υψηλής απόδοσης, στην ενσωμάτωση συστημάτων και στην πρόληψη και τον έλεγχο ασφάλειας και σε άλλες βασικές τεχνολογίες για τη διεξαγωγή έρευνας, που διαμορφώνεται με ανεξάρτητα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας για την προετοιμασία μπαταριών ιόντων νατρίου και την τεχνολογία ενσωμάτωσης συστημάτων», παρουσίασε ο επικεφαλής του έργου, South China Grid Guangxi Grid Company, αναπληρωτής διευθυντής του Τμήματος Καινοτομίας, Gao Lik.
Η μπαταρία υψηλής χωρητικότητας είναι η βασική μονάδα ολόκληρου του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας της μπαταρίας ιόντων νατρίου. Μετά από ενάμιση χρόνο έρευνας, η ομάδα του έργου ανέπτυξε την πρώτη στον κόσμο μπαταρία ιόντων νατρίου 210Ah μεγάλης διάρκειας ζωής, ευρείας ζώνης θερμοκρασίας και υψηλής ασφάλειας. «Από άποψη απόδοσης, η μπαταρία ιόντων νατρίου που διαθέτουμε έχει τα πλεονεκτήματα της ευρείας ζώνης θερμοκρασίας λειτουργίας, της γρήγορης φόρτισης και της καλής πολλαπλότητας, και μπορεί να φορτιστεί στο 90% σε 12 λεπτά», δήλωσε ο Hu Yongsheng, ερευνητής στο Ινστιτούτο Φυσικής της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών.
Ως κύριοι τεχνικοί συμμετέχοντες στο έργο, το Ινστιτούτο Έρευνας Αποθήκευσης Ενέργειας της SouthGrid Energy Storage Company, στην ενσωμάτωση συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας μπαταριών λιθίου και στην πρόληψη και τον έλεγχο της ασφάλειας στον τομέα, διαθέτει πλούσια ερευνητική εμπειρία και έχει αναλάβει το εθνικό βασικό πρόγραμμα έρευνας και ανάπτυξης «Εφαρμογή τεχνολογίας ασφάλειας στον κύκλο ζωής του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας μπαταριών ιόντων λιθίου». «Παρόλο που οι αρχές αντίδρασης των μπαταριών νατρίου και λιθίου είναι παρόμοιες, η ανάπτυξη ενός πλήρους συστήματος αποθήκευσης ενέργειας που συνδυάζει τα χαρακτηριστικά φόρτισης και εκφόρτισης των μπαταριών νατρίου απαιτεί την αντιμετώπιση πολλών νέων προκλήσεων», δήλωσε με συγκίνηση ο Li Yongqi, τεχνικός εμπειρογνώμονας της SouthGrid Energy Storage Company.
Λαμβάνοντας ως παράδειγμα την ενσωμάτωση του συστήματος, η ομάδα του έργου υιοθετεί καινοτόμα μια κατανεμημένη αρχιτεκτονική αποθήκευσης ενέργειας βασισμένη στην υψηλή τάση των μπαταριών ιόντων νατρίου, και ολόκληρο το σύστημα ενσωματώνει 88 αρθρωτούς μετατροπείς, πραγματοποιώντας μια «αντιστοιχία ένα προς ένα» με τα clusters των μπαταριών, ενώ η παραδοσιακή κατανεμημένη αρχιτεκτονική του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας ιόντων λιθίου χρειάζεται να ενσωματώσει μόνο περισσότερους από 40 μετατροπείς. Ο άμεσος σκοπός του διπλασιασμού του αριθμού των μετατροπέων είναι η αύξηση της διαθεσιμότητας χωρητικότητας και της αποδοτικότητας μετατροπής ενέργειας. Η συνολική αποδοτικότητα μετατροπής ενέργειας αυτού του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας μπαταριών νατρίου είναι πάνω από 92%, ενώ οι μπαταρίες λιθίου είναι γενικά λιγότερο από 90%, γεγονός που αναμένεται να συμπληρώσει και να αντικαταστήσει αποτελεσματικά τις μπαταρίες λιθίου, και να εφαρμοστεί σε μεγάλης κλίμακας ηλεκτροχημική αποθήκευση ενέργειας, ηλεκτρικά οχήματα, μηχανήματα κατασκευών και άλλους τομείς.
Όσον αφορά την πρόληψη και τον έλεγχο της ασφάλειας, η ομάδα έχει αναπτύξει μια στρατηγική θερμικής διαχείρισης για το σύστημα υγρής ψύξης, καθώς και ένα πλήρες σύνολο τεχνολογιών πρόληψης και ελέγχου πυρκαγιάς για το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας ιόντων νατρίου, όπως θερμικό φράγμα σε επίπεδο μονάδας και πυρόσβεση υψηλής απόδοσης.
Η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ περισσότερων από 22.000 στοιχείων μπαταριών νατρίου σε ολόκληρο το σύστημα ελέγχεται εντός 3 βαθμών Κελσίου. Η χρήση τόσο απαγωγής θερμότητας όσο και φράγματος θερμικής διαφυγήςκουβέρτα αεροτζέλ από υαλοβάμβακαΩς υλικό θερμικού φραγμού μεταξύ του ηλεκτρικού πυρήνα, ο χρόνος θερμικής διαφυγής του μονομερούς της μπαταρίας αυξήθηκε από 30 λεπτά σε 2 ώρες σε 4 φορές, βελτιώνοντας σημαντικά την ασφάλεια της μονάδας μπαταρίας.
Η ομάδα ανέπτυξε την τεχνολογία πυρόσβεσης, ψύξης και αντι-ανάφλεξης με υγρό άζωτο, η οποία είναι ικανή να σβήσει την αρχική πυρκαγιά της μπαταρίας μέσα σε 5 δευτερόλεπτα, για 24 ώρες χωρίς επανέναρξη και έκρηξη. «Η τρέχουσα τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας λιθίου και νατρίου προωθεί τη βελτίωση των χαρακτηριστικών της άλλης, είναι προφανής. Αυτό το σύνολο συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας μπαταριών ιόντων νατρίου και ιόντων λιθίου ερευνά και εφαρμόζει την τεχνολογία πυρόσβεσης, ψύξης και αντι-ανάφλεξης με υγρό άζωτο, μέσω της εφαρμογής του κύκλου ζωής του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας μπαταριών ιόντων λιθίου για την μετατροπή της τεχνολογίας ασφαλείας σε συγχρονισμό συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας λιθίου και νατρίου για πρώτη φορά σε μηχανική εφαρμογή», δήλωσε ο LiYongQi.
Στις 28 Ιανουαρίου 2024, η Κινεζική Ακαδημία Μηχανικών, ακαδημαϊκός Jiang Jianchun, της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, ακαδημαϊκός Cheng Shijie, ακαδημαϊκός Zhang Yue, ακαδημαϊκός Sun Jinhua της Ακαδημίας Επιστημών της Ευρωπαϊκής Ένωσης και άλλοι εμπειρογνώμονες της Επιτροπής Αξιολόγησης της Ομοσπονδίας Βιομηχανίας Μηχανημάτων της Κίνας, επανεξέτασαν τα αποτελέσματα του έργου, αναφέροντας ότι η συνολική τεχνολογία του «συστήματος αποθήκευσης ενέργειας με μπαταρία ιόντων νατρίου 10 MWh για σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας» που αναπτύχθηκε από την ομάδα του έργου βρίσκεται σε διεθνές επίπεδο κορυφαίας ποιότητας.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
Κιν.: +86 18683776368 (επίσης WhatsApp)
Τηλ.:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Διεύθυνση: NO.398 New Green Road, Xinbang Town, Songjiang District, Σαγκάη
Ώρα δημοσίευσης: 23 Μαΐου 2024