Ապակե մանրաթելային աերոգելային վերմակը հաջողությամբ կիրառվել է Չինաստանի առաջին մեծ հզորությամբ նատրիումի էլեկտրաէներգիայի կուտակիչ էլեկտրակայանում։

Վերջերս Չինաստանի առաջին մեծ հզորության նատրիում-իոնային մարտկոցային էներգակուտակիչ էլեկտրակայանը՝ Վոլինի նատրիում-իոնային մարտկոցային էներգակուտակիչ էլեկտրակայանը, շահագործման հանձնվեց Նաննինգում, Գուանսի նահանգում: Սա «100 մեգավատտ-ժամ նատրիում-իոնային մարտկոցային էներգակուտակիչ տեխնոլոգիա» ազգային հիմնական հետազոտական ​​և զարգացման ծրագրի առաջին փուլի ցուցադրական նախագիծն է, որի տեղադրված ծավալը կազմում է 2.5 մեգավատտ/10 մեգավատտ-ժամ:

Էլեկտրակայանում ներդրումը և կառուցումը կատարվել է Հարավային էլեկտրացանցի Guangxi Power Grid Company-ի կողմից, և այս փուլի ծավալը 10 ՄՎտժ է: Նախագծի ընդհանուր ծավալը կհասնի 100 ՄՎտժ-ի, որը կարող է տարեկան արտադրել 73 միլիոն աստիճան մաքուր էլեկտրաէներգիա, համապատասխանաբար կրճատելով ածխաթթու գազի արտանետումները 50,000 տոննայով և բավարարելով 35,000 բնակիչ-օգտատերերի էլեկտրաէներգիայի կարիքները:

Լիթիում-իոնային մարտկոցների համեմատ, «եղբայրներ» նատրիում-իոնային մարտկոցների էներգիայի կուտակման հումքի պաշարները, հեշտ արդյունահանվողը, ցածր գինը, ցածր ջերմաստիճաններում ավելի լավ աշխատանքը, մեծածավալ էներգիայի կուտակման դեպքում ունեն ակնհայտ առավելություններ: «Նատրիում-իոնային մարտկոցների էներգիայի կուտակման մշակման փուլում գտնվող արժեքը կարող է կրճատվել 20%-ից 30%-ով՝ մարտկոցի կառուցվածքի և գործընթացի լիակատար բարելավման, նյութերի օգտագործման մակարդակի և ցիկլի կյանքի բարելավման պայմաններում էլեկտրաէներգիայի արժեքը կարող է կրճատվել մինչև 0.2 յուան/կՎտժ, ինչը խթանում է նոր տեսակի պահեստավորման տնտեսական կիրառումը տեխնոլոգիայի կարևոր ուղղություններից մեկը», - ասել է Ազգային էլեկտրաէներգիայի կուտակման տեխնիկական կոմիտեի գլխավոր քարտուղարի տեղակալ և Հարավային էլեկտրացանցի ռազմավարական մակարդակի տեխնիկական փորձագետ Չեն Մանը:

Չնայած Չինաստանի աշխատանքը նատրիում-իոնային մարտկոցների հետազոտությունների և մշակման, արտադրության, ստանդարտացման, շուկայի առաջխաղացման և կիրառման ոլորտում լիարժեք ընթացքի մեջ է, միջազգային նախադեպ չկա նատրիում-իոնային մարտկոցների տեխնոլոգիայի մեծ հզորության էներգակուտակիչ էլեկտրակայաններում կիրառման համար։

2022 թվականի նոյեմբերին «Գուանսիի էլեկտրացանց» ընկերությունը՝ «Հարավային ցանց» էներգախնայողության ընկերության, Չինաստանի գիտությունների ակադեմիայի ֆիզիկայի ինստիտուտի, «Չժոնգկեհայ նատրիումի տեխնոլոգիական ընկերության» և նախագծային թիմի այլ ստորաբաժանումների հետ համատեղ, պաշտոնապես մեկնարկեց ազգային հիմնական հետազոտությունների և զարգացման ծրագրի ենթաթեման՝ «100 մեգավատտ-ժամ նատրիում-իոնային մարտկոցների էներգախնայողության համակարգի ինտեգրման տեխնոլոգիա և կիրառման ցուցադրություն» հետազոտական ​​աշխատանքը։ «Մենք կենտրոնանում ենք բարձր արդյունավետությամբ էլեկտրական միջուկի մասշտաբի պատրաստման, համակարգի ինտեգրման և անվտանգության կանխարգելման ու վերահսկման, ինչպես նաև այլ հիմնական տեխնոլոգիաների վրա՝ հետազոտություններ իրականացնելու համար, որոնք ձևավորվել են նատրիում-իոնային մարտկոցների պատրաստման և համակարգային ինտեգրման տեխնոլոգիայի անկախ մտավոր սեփականության իրավունքներով», - ներկայացրեց նախագծի ղեկավար, «Հարավային Չինաստանի ցանց» Գուանսիի ցանցային ընկերության նորարարության դեպարտամենտի փոխտնօրեն Գաո Լիկը։

Բարձր հզորությամբ մարտկոցային բջիջը նատրիում-իոնային մարտկոցի էներգիայի կուտակման ամբողջ համակարգի հիմնական միավորն է: Մեկուկես տարվա հետազոտություններից հետո նախագծի թիմը մշակել է աշխարհում առաջին երկարակյաց, լայն ջերմաստիճանային գոտու, բարձր անվտանգության 210Ah նատրիում-իոնային էներգիայի կուտակիչ մարտկոցը: «Արդյունավետության տեսանկյունից մեր տեսակի նատրիում-իոնային մարտկոցն ունի լայն աշխատանքային ջերմաստիճանային գոտու, արագ լիցքավորման և լավ բազմակի լիցքավորման առավելությունները, և կարող է լիցքավորվել մինչև 90% 12 րոպեում», - ասել է Հու Յոնգշենգը, Չինաստանի գիտությունների ակադեմիայի ֆիզիկայի ինստիտուտի հետազոտող:

Որպես նախագծի հիմնական տեխնիկական մասնակիցներ՝ SouthGrid Energy Storage Company-ի էներգախնայողության հետազոտական ​​ինստիտուտը լիթիումային մարտկոցների էներգախնայողության համակարգերի ինտեգրման և անվտանգության կանխարգելման ու վերահսկողության ոլորտում ունի հարուստ հետազոտական ​​փորձ, և իրականացնում է «լիթիում-իոնային մարտկոցների էներգախնայողության համակարգի կյանքի ցիկլի անվտանգության տեխնոլոգիաների կիրառման» ազգային հիմնական հետազոտական ​​և զարգացման ծրագիրը։ «Չնայած նատրիումային և լիթիումային մարտկոցների ռեակցիայի սկզբունքները նման են, նատրիումային մարտկոցների լիցքավորման և լիցքաթափման բնութագրերը համատեղող ամբողջական էներգախնայողության համակարգի մշակումը պահանջում է բազմաթիվ նոր մարտահրավերների հաղթահարում», - հուզմունքով ասաց SouthGrid Energy Storage Company-ի տեխնիկական փորձագետ Լի Յոնքին։

 Համակարգի ինտեգրումը որպես օրինակ վերցնելով՝ նախագծի թիմը նորարարականորեն ընդունում է բաշխված էներգիայի կուտակման ճարտարապետություն, որը հիմնված է նատրիում-իոնային մարտկոցների բարձր լարման վրա, և ամբողջ համակարգը ինտեգրում է 88 մոդուլային փոխարկիչներ՝ իրականացնելով «մեկը մեկին համապատասխանություն» մարտկոցների կլաստերների հետ, մինչդեռ լիթիում-իոնային էներգիայի կուտակման համակարգի ավանդական բաշխված ճարտարապետությունը պետք է ինտեգրի ընդամենը 40-ից ավելի փոխարկիչներ: Փոխարկիչների քանակը կրկնապատկելու անմիջական նպատակը հզորության մատչելիության և էներգիայի փոխակերպման արդյունավետության բարձրացումն է: Այս նատրիումային մարտկոցային էներգիայի կուտակման համակարգի ընդհանուր էներգիայի փոխակերպման արդյունավետությունը կազմում է ավելի քան 92%, մինչդեռ լիթիումային մարտկոցներինը, ընդհանուր առմամբ, կազմում է 90%-ից պակաս, ինչը, ինչպես սպասվում է, կլրացնի և արդյունավետորեն կփոխարինի լիթիումային մարտկոցներին և կկիրառվի մեծածավալ էլեկտրաքիմիական էներգիայի կուտակման, էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների, շինարարական մեքենաների և այլ ոլորտներում:

Ինչ վերաբերում է անվտանգության կանխարգելմանը և վերահսկմանը, թիմը մշակել է հեղուկ սառեցման համակարգի ջերմային կառավարման ռազմավարություն, ինչպես նաև նատրիում-իոնային մարտկոցի էներգիայի կուտակման համակարգի հրդեհների կանխարգելման և վերահսկման տեխնոլոգիաների ամբողջական հավաքածու, ինչպիսիք են մոդուլային մակարդակի ջերմային պատնեշը և բարձր արդյունավետությամբ հրդեհաշիջման համակարգը։

Ամբողջ համակարգում ավելի քան 22,000 նատրիումային մարտկոցների միջև ջերմաստիճանի տարբերությունը կարգավորվում է 3 աստիճան Ցելսիուսի սահմաններում։ Կիրառվում են ինչպես ջերմության ցրման, այնպես էլ ջերմային անջատման արգելք։ապակե մանրաթելային աերոգելային վերմակՈրպես էլեկտրական միջուկի միջև ջերմային պատնեշ հանդիսացող նյութ, մարտկոցի մոնոմերի ջերմային փախուստի տարածման ժամանակը 30 րոպեից մինչև 2 ժամ երկարաձգվեց մինչև 4 անգամ, ինչը զգալիորեն բարելավեց մարտկոցի մոդուլի անվտանգությունը։

Թիմը մշակել է հեղուկ ազոտով արդյունավետ հրդեհաշիջման, սառեցման և վերաբռնկման դեմ տեխնոլոգիա, որը կարող է մարել մարտկոցի սկզբնական հրդեհը 5 վայրկյանում, 24 ժամ առանց վերաբռնկման և պայթյունի: «Ներկայիս լիթիումի և նատրիումի էներգիայի կուտակման տեխնոլոգիաները նպաստում են միմյանց բնութագրերի բարելավմանը, ակնհայտ է, որ այս նատրիում-իոնային մարտկոցի էներգիայի կուտակման համակարգի հետազոտությունը և գործնականում հեղուկ ազոտով արդյունավետ հրդեհաշիջման, սառեցման և վերաբռնկման դեմ տեխնոլոգիան լիթիում-իոնային մարտկոցի էներգիայի կուտակման համակարգի կյանքի ցիկլի կիրառման միջոցով անվտանգության տեխնոլոգիայի փոխակերպման կիրառումը առաջին անգամ է լիթիումի և նատրիումի էներգիայի կուտակման համակարգերի համաժամեցման մեջ», - ասել է ԼիՅոնգՑին:

2024 թվականի հունվարի 28-ին Չինաստանի ճարտարագիտական ​​ակադեմիայի ակադեմիկոս Ցզյան Ցզյանչունը, Չինաստանի գիտությունների ակադեմիայի ակադեմիկոս Չենգ Շիջիեն, Չժան Յուեն, Եվրոպական Միության գիտությունների ակադեմիայի ակադեմիկոս Սուն Ցզինհուան և Չինաստանի մեքենաշինության ֆեդերացիայի գնահատման կոմիտեի այլ փորձագետներ նախագծի արդյունքների վերաբերյալ վերանայեցին գնահատումը. նախագծի թիմի կողմից մշակված «10 ՄՎտժ նատրիումի իոնային մարտկոցային էներգիայի կուտակման համակարգ էլեկտրական էներգիայի կուտակման էլեկտրակայանների համար» նախագծի ընդհանուր տեխնոլոգիան միջազգային առաջատար մակարդակի վրա է։

Շանհայի Օրիսեն նոր նյութերի տեխնոլոգիաների ընկերություն, ՍՊԸ
Բջջային՝ +86 18683776368 (նաև WhatsApp)
Հեռ․՝ +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Հասցե՝ Շանհայ, Սինբանգ քաղաք, Սոնգցզյան շրջան, Նոր Կանաչ ճանապարհ №398