اخیراً، اولین نیروگاه ذخیرهسازی انرژی باتری سدیم-یون با ظرفیت بالا در چین - نیروگاه ذخیرهسازی انرژی باتری سدیم-یون Volin - در نانینگ، گوانگشی به بهرهبرداری رسید. این پروژه، پروژه کلیدی ملی تحقیق و توسعه "فناوری ذخیرهسازی انرژی باتری سدیم-یون ۱۰۰ مگاوات ساعت" است که به عنوان پروژه نمایشی فاز اول این پروژه با ظرفیت نصب ۲.۵ مگاوات/۱۰ مگاوات ساعت فعالیت میکند.
این نیروگاه توسط شرکت شبکه برق گوانگشی از شرکت شبکه برق جنوبی سرمایهگذاری و ساخته شده است و مقیاس این فاز 10 مگاوات ساعت است. مقیاس کل این پروژه به 100 مگاوات ساعت خواهد رسید که میتواند سالانه 73 میلیون درجه برق پاک تولید کند، به همین ترتیب انتشار دی اکسید کربن را 50 هزار تن کاهش دهد و نیاز برق 35000 کاربر مسکونی را برآورده کند.
در مقایسه با ذخیره انرژی باتری لیتیوم-یون، باتری سدیم-یون «برادران» به دلیل ذخایر مواد اولیه، استخراج آسان، هزینه کم، عملکرد بهتر در دماهای پایین، در ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ مزایای آشکاری دارد. چن من، معاون دبیرکل کمیته فنی ملی ذخیره انرژی الکتریکی و متخصص فنی سطح استراتژیک شبکه برق جنوبی، گفت: «ذخیره انرژی باتری سدیم-یون در مقیاس مرحله توسعه، هزینه تمام شده را میتوان 20 تا 30 درصد کاهش داد، با فرض بهبود کامل ساختار و فرآیند باتری، بهبود میزان استفاده از مواد و طول عمر چرخه، هزینه برق را میتوان به 0.2 یوان بر کیلووات ساعت رساند که این امر، ترویج کاربرد اقتصادی نوع جدیدی از ذخیرهسازی در جهت مهم فناوری است.»
اگرچه کار چین در تحقیق و توسعه، تولید، استانداردسازی، ارتقاء بازار و کاربرد محصولات باتری سدیم-یون در حال انجام است، اما هیچ سابقه بینالمللی برای کاربرد فناوری باتری سدیم-یون در نیروگاههای ذخیرهسازی انرژی با ظرفیت بالا وجود ندارد.
در نوامبر 2022، شرکت شبکه برق گوانگشی، با همکاری شرکت ذخیره انرژی شبکه جنوبی، موسسه فیزیک آکادمی علوم چین، شرکت فناوری سدیم ژونگکهای و سایر واحدهای تیم پروژه، رسماً پروژه برنامه تحقیق و توسعه کلیدی ملی با موضوع فرعی "فناوری یکپارچهسازی سیستم ذخیرهسازی انرژی باتری سدیم-یونی 100 مگاوات ساعتی و نمایش کاربرد" را آغاز کرد. گائو لیک، رهبر پروژه، شرکت شبکه گوانگشی شبکه جنوبی چین، معاون مدیر بخش نوآوری، معرفی کرد: "ما بر آمادهسازی مقیاس هسته الکتریکی با کارایی بالا، یکپارچهسازی سیستم و پیشگیری و کنترل ایمنی و سایر فناوریهای کلیدی برای انجام تحقیقات تمرکز میکنیم که با حقوق مالکیت معنوی مستقل از فناوری آمادهسازی باتری سدیم-یونی و یکپارچهسازی سیستم تشکیل شده است."
سلول باتری با ظرفیت بالا، واحد اساسی کل سیستم ذخیره انرژی باتری سدیم-یون است. پس از یک سال و نیم تحقیق، تیم پروژه اولین باتری ذخیره انرژی سدیم-یون ۲۱۰ آمپر ساعت با طول عمر بالا، منطقه دمایی وسیع و ایمنی بالا در جهان را توسعه داد. هو یونگشنگ، محقق موسسه فیزیک آکادمی علوم چین، گفت: «از نقطه نظر عملکرد، نوع باتری سدیم-یون ما مزایای منطقه دمایی کاری وسیع، شارژ سریع و چندگانگی خوب را دارد و میتواند در ۱۲ دقیقه تا ۹۰٪ شارژ شود.»
موسسه تحقیقات ذخیرهسازی انرژی شرکت ذخیرهسازی انرژی SouthGrid، به عنوان مشارکتکنندگان فنی اصلی در این پروژه، در زمینه یکپارچهسازی سیستم ذخیرهسازی انرژی باتری لیتیومی و پیشگیری و کنترل ایمنی در این زمینه، با تجربه تحقیقاتی فراوان، برنامه تحقیق و توسعه کلیدی ملی «کاربرد فناوری ایمنی در چرخه عمر سیستم ذخیرهسازی انرژی باتری لیتیوم-یون» را بر عهده دارد. لی یونگچی، کارشناس فنی شرکت ذخیرهسازی انرژی SouthGrid، با هیجان گفت: «اگرچه اصول واکنش باتریهای سدیم و لیتیوم مشابه است، اما توسعه یک سیستم ذخیرهسازی انرژی کامل که ویژگیهای شارژ و دشارژ باتریهای سدیمی را با هم ترکیب کند، مستلزم غلبه بر چالشهای جدید بسیاری است.»
با در نظر گرفتن یکپارچهسازی سیستم به عنوان مثال، تیم پروژه به طور نوآورانهای یک معماری ذخیرهسازی انرژی توزیعشده مبتنی بر ولتاژ بالای باتریهای سدیم-یون را اتخاذ میکند و کل سیستم ۸۸ مبدل مدولار را ادغام میکند و یک «تناظر یک به یک» با خوشههای باتری را تحقق میبخشد، در حالی که معماری توزیعشده سنتی سیستم ذخیرهسازی انرژی لیتیوم-یون تنها به ادغام بیش از ۴۰ مبدل نیاز دارد. هدف اصلی از دو برابر کردن تعداد مبدلها، افزایش ظرفیت در دسترس و راندمان تبدیل انرژی است. راندمان کلی تبدیل انرژی این سیستم ذخیرهسازی انرژی باتری سدیم بیش از ۹۲٪ است، در حالی که باتریهای لیتیومی عموماً کمتر از ۹۰٪ هستند که انتظار میرود مکمل و جایگزین مؤثر باتریهای لیتیومی باشد و در ذخیرهسازی انرژی الکتروشیمیایی در مقیاس بزرگ، وسایل نقلیه الکتریکی، ماشینآلات ساختمانی و سایر زمینهها کاربرد داشته باشد.
در مورد پیشگیری و کنترل ایمنی، این تیم یک استراتژی مدیریت حرارتی برای سیستم خنککننده مایع و همچنین مجموعهای کامل از فناوریهای پیشگیری و کنترل آتشسوزی برای سیستم ذخیرهسازی انرژی باتری سدیم-یون، مانند مانع حرارتی در سطح ماژول و اطفاء حریق با راندمان بالا، توسعه داده است.
اختلاف دما بین بیش از ۲۲۰۰۰ سلول باتری سدیمی در کل سیستم در محدوده ۳ درجه سانتیگراد کنترل میشود. استفاده از هر دو روش اتلاف گرما و مانع فرار حرارتیپتوی آئروژل الیاف شیشهبه عنوان یک ماده مانع حرارتی بین هسته الکتریکی، زمان پخش شدن فرار حرارتی مونومر باتری از 30 دقیقه به 2 ساعت، تا 4 برابر افزایش یافته و ایمنی ماژول باتری را تا حد زیادی بهبود میبخشد.
این تیم فناوری اطفاء حریق، خنککننده و ضد اشتعال مجدد کارآمد با نیتروژن مایع را توسعه داده است که قادر است آتش اولیه باتری را در عرض ۵ ثانیه خاموش کند و ۲۴ ساعت بدون اشتعال مجدد و انفجار دوام بیاورد. لییونگچی گفت: «فناوریهای فعلی ذخیرهسازی انرژی لیتیوم و سدیم برای بهبود ویژگیهای یکدیگر، واضح هستند. این مجموعه از تحقیقات سیستم ذخیرهسازی انرژی باتری سدیم-یون و فناوری عملی اطفاء حریق، خنککننده و ضد اشتعال کارآمد با نیتروژن مایع از طریق چرخه عمر سیستم ذخیرهسازی انرژی باتری لیتیوم-یون، کاربرد تبدیل فناوری ایمنی در هماهنگسازی سیستم ذخیرهسازی انرژی لیتیوم-سدیم برای اولین بار در کاربردهای مهندسی، ارائه شده است.»
۲۸ ژانویه ۲۰۲۴، جیانگ جیانچون، عضو آکادمی مهندسی چین، چنگ شیجی، عضو آکادمی علوم چین، ژانگ یو، عضو آکادمی علوم اتحادیه اروپا، سان جینهوا، عضو آکادمی علوم اتحادیه اروپا و دیگر کارشناسان کمیته ارزیابی فدراسیون صنعت ماشینآلات چین، نتایج ارزیابی این پروژه را بررسی کردند: فناوری کلی «سیستم ذخیرهسازی انرژی باتری یون سدیم ۱۰ مگاوات ساعت برای نیروگاههای ذخیرهسازی انرژی الکتریکی» که توسط تیم پروژه توسعه داده شده است، در سطح بینالمللی پیشرو است.
شرکت فناوری مواد جدید شانگهای اوریسن، با مسئولیت محدود
تلفن: +86 18683776368 (همچنین واتساپ)
تلفن: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
آدرس: NO.398 جاده سبز جدید، شهر شینبانگ، منطقه سونگجیانگ، شانگهای
زمان ارسال: ۲۳ مه ۲۰۲۴