Жақында Қытайдың Наньнин қаласында алғашқы үлкен сыйымдылықты натрий-ионды батарея энергиясын сақтау электр станциясы – Волинь натрий-ионды батарея энергиясын сақтау электр станциясы іске қосылды. Бұл ұлттық негізгі зерттеу және әзірлеу бағдарламасы «100 мегаватт-сағат натрий-ионды батарея энергиясын сақтау технологиясы» жобасының бірінші кезеңінің демонстрациялық жобасы, орнатылған қуаты 2,5 мегаватт/10 мегаватт-сағат.
Электр станциясын Оңтүстік электр желісінің Guangxi Power Grid компаниясы инвестициялап, салып жатыр, бұл кезеңнің ауқымы 10 МВт/сағ. Жобаның жалпы ауқымы 100 МВт/сағ-қа жетеді, бұл жылына 73 миллион градус таза электр энергиясын өндіре алады. Электр станциясын Оңтүстік электр желісінің Guangxi Power Grid компаниясы инвестициялап, салып жатыр, бұл кезеңнің ауқымы 10 МВт/сағ. Жобаның жалпы ауқымы 100 МВт/сағ-қа жетеді, бұл жылына 73 миллион градус таза электр энергиясын өндіре алады, сәйкесінше көмірқышқыл газы шығарындыларын 50 000 тоннаға азайтып, 35 000 тұрғын үй пайдаланушысының электр энергиясына деген қажеттілігін қанағаттандырады.
Литий-ионды батареялармен салыстырғанда, «ағайындылар» натрий-ионды батареялардың энергия сақтау шикізат қоры, алу оңай, құны төмен, төмен температурада жақсы жұмыс істейді, ірі көлемді энергия сақтауда айқын артықшылықтарға ие. «Натрий-ионды батареялардың энергия сақтау көлемін әзірлеу кезеңінде, оның құнын 20%-дан 30%-ға дейін төмендетуге болады, бұл батареяның құрылымы мен процесін толығымен жақсарту, материалдарды пайдалану жылдамдығын және циклдік қызмет ету мерзімін жақсарту алғышартымен электр энергиясының құнын 0,2 юань/кВт/сағ дейін арттыруға болады, бұл жаңа сақтау түрін экономикалық тұрғыдан қолдануды ілгерілету болып табылады», - деді Ұлттық электр энергиясын сақтау техникалық комитетінің бас хатшысының орынбасары және Оңтүстік электр желісінің стратегиялық деңгейдегі техникалық сарапшысы, ұлттық электр энергиясын сақтау жөніндегі ұлттық Чен Ман.
Қытайдың натрий-ионды аккумулятор өнімдерін зерттеу және әзірлеу, өндіру, стандарттау, нарықты ілгерілету және қолдану саласындағы жұмысы толық қарқынмен жүріп жатқанымен, натрий-ионды аккумулятор технологиясын үлкен сыйымдылықты энергия сақтау станцияларына қолданудың халықаралық прецеденті жоқ.
2022 жылдың қараша айында Guangxi Power Grid компаниясы Оңтүстік электр желісі энергия сақтау компаниясымен, Қытай ғылым академиясының физика институтымен, Zhongkehai натрий технологиясы компаниясымен және жоба тобының басқа бөлімшелерімен бірлесіп, «100 мегаватт-сағаттық натрий-ионды батарея энергия сақтау жүйесін интеграциялау технологиясы және қолдануды көрсету» атты ұлттық негізгі зерттеу және әзірлеу бағдарламасы жобасының кіші тақырыбын ресми түрде іске қосты. «Біз жоғары өнімді электрлік өзек шкаласын дайындауға, жүйені интеграциялауға және қауіпсіздіктің алдын алуға және бақылауға және басқа да негізгі технологияларға назар аударамыз, натрий-ионды батареяны дайындау және жүйені интеграциялау технологиясының тәуелсіз зияткерлік меншік құқықтарымен қалыптастырамыз», - деп таныстырды жоба жетекшісі, Оңтүстік Қытай электр желісі Guangxi Grid компаниясының инновация департаментінің директорының орынбасары Гао Лик.
Жоғары сыйымдылықты батарея ұяшығы - натрий-ионды батарея энергиясын сақтау жүйесінің негізгі бөлігі. Бір жарым жылдық зерттеулерден кейін жоба тобы әлемдегі алғашқы ұзақ қызмет ету мерзімі бар, кең температуралық аймақ, жоғары қауіпсіздік 210Ah натрий-ионды энергия сақтау батареясын жасап шығарды. «Өнімділік тұрғысынан алғанда, біздің натрий-ионды батареямыздың кең жұмыс температурасы аймағы, жылдам зарядтау және жақсы көптік артықшылықтары бар және 12 минут ішінде 90%-ға дейін зарядтауға болады», - деді Қытай Ғылым академиясының Физика институтының зерттеушісі Ху Юншэн.
Жобаның негізгі техникалық қатысушылары ретінде SouthGrid Energy Storage Company Energy Storage Research Institute литий батареяларының энергия сақтау жүйесін интеграциялау және қауіпсіздіктің алдын алу және бақылау саласындағы бай зерттеу тәжірибесіне ие, «литий-ионды батареялардың энергия сақтау жүйесінің өмірлік циклінде қауіпсіздік технологиясын қолдану» ұлттық негізгі зерттеу және әзірлеу бағдарламасын жүзеге асырады. «Натрий және литий батареяларының реакция принциптері ұқсас болғанымен, натрий батареяларының зарядтау және разрядтау сипаттамаларын біріктіретін толық энергия сақтау жүйесін әзірлеу көптеген жаңа қиындықтарды жеңуді қажет етеді», - деді SouthGrid Energy Storage Company техникалық сарапшысы Ли Юнци толқумен.
Жүйелік интеграцияны мысал ретінде ала отырып, жоба тобы натрий-ионды батареялардың жоғары вольттылығына негізделген таратылған энергия сақтау архитектурасын инновациялық түрде қабылдайды және бүкіл жүйе 88 модульдік түрлендіргішті біріктіреді, бұл батарея кластерлерімен «бір-бірімен сәйкестікті» жүзеге асырады, ал литий-ионды энергия сақтау жүйесінің дәстүрлі таратылған архитектурасына тек 40-тан астам түрлендіргішті біріктіру қажет. Түрлендіргіштер санын екі есеге арттырудың тікелей мақсаты - қуаттың қолжетімділігін және энергияны түрлендіру тиімділігін арттыру. Бұл натрий батареясының энергия сақтау жүйесінің жалпы энергияны түрлендіру тиімділігі 92%-дан асады, ал литий батареялары әдетте 90%-дан аз, бұл литий батареяларын толықтырады және тиімді түрде ауыстырады деп күтілуде, сондай-ақ ірі электрохимиялық энергия сақтау, электр көліктері, құрылыс техникасы және басқа да салаларда қолданылады.
Қауіпсіздіктің алдын алу және бақылауға келетін болсақ, команда сұйық салқындату жүйесі үшін жылуды басқару стратегиясын, сондай-ақ модуль деңгейіндегі жылу тосқауылы және жоғары тиімді өрт сөндіру сияқты натрий-ионды батарея энергиясын сақтау жүйесі үшін өрттің алдын алу және бақылау технологияларының толық жиынтығын әзірледі.
Жүйедегі 22 000-нан астам натрий батареясы элементтерінің арасындағы температура айырмашылығы 3 градус Цельсий шегінде бақыланады. Жылу тарату және жылу өткізгіш тосқауылдарды пайдаланушыны талшықты аэрогель көрпесіЭлектр өзегі арасындағы жылу тосқауылы материалы ретінде батарея мономерінің жылу өткізгіштігінің таралу уақыты 30 минуттан 2 сағатқа дейін, 4 есеге дейін ұзартылды, бұл батарея модулінің қауіпсіздігін айтарлықтай жақсартты.
Топ сұйық азот тиімді өрт сөндіру, салқындату, қайта тұтануға қарсы технологияны әзірледі, бұл батареяның бастапқы өртін 5 секунд ішінде сөндіруге, 24 сағат бойы қайта тұтанбай және жарылмай жұмыс істеуге мүмкіндік береді. «Қазіргі литий және натрий энергиясын сақтау технологиялары бір-бірінің сипаттамаларын жақсартуға ықпал ететіні айқын, бұл натрий-ионды батарея энергиясын сақтау жүйесін зерттеу және литий-ионды батарея энергиясын сақтау жүйесінің өмірлік циклін қолдану арқылы сұйық азот тиімді өрт сөндіру, салқындату, қайта тұтануға қарсы технологияны практикалық тұрғыдан қолдану қауіпсіздік технологиясын түрлендіруді литий, натрий энергиясын сақтау жүйесін синхрондау саласында алғаш рет инженерлік қолданыста қолданды», - деді ЛиЙонгЦи.
2024 жылдың 28 қаңтарында Қытай инженерлік академиясының академигі Цзян Цзяньчунь, Қытай ғылым академиясының академигі Чэн Шицзе, Чжан Юэ академигі, Еуропалық Одақ ғылым академиясының академигі Сунь Цзиньхуа және Қытай машина жасау өнеркәсібі федерациясының бағалау комитетінің басқа да сарапшылары жобаның нәтижелері бойынша бағалауды қайта қарау үшін: жоба тобы әзірлеген «электр энергиясын сақтау станцияларына арналған 10 МВт/сағ натрий ионды батареясының энергия сақтау жүйесінің» жалпы технологиясы халықаралық жетекші деңгейде.
Шанхай Orisen New Material Technology Co., Ltd.
M: +86 18683776368 (сонымен қатар WhatsApp)
Т:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Мекенжайы: Шанхай, Сунцзян ауданы, Синьбанг қаласы, Жаңа Жасыл жол, №398
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 23 мамыр