Nesen Naņņā, Guandsji provincē, ekspluatācijā tika nodota Ķīnas pirmā lieljaudas nātrija jonu akumulatoru enerģijas uzkrāšanas elektrostacija – Volinas nātrija jonu akumulatoru enerģijas uzkrāšanas elektrostacija. Šis ir valsts galvenās pētniecības un attīstības programmas “100 megavatstundu nātrija jonu akumulatoru enerģijas uzkrāšanas tehnoloģija” projekta pirmās fāzes demonstrācijas projekts ar uzstādīto jaudu 2,5 megavati/10 megavatstundas.
Elektrostaciju investē un uzbūvē Southern Power Grid uzņēmums Guangxi Power Grid Company, un šīs fāzes apjoms ir 10 MWh. Projekta kopējais apjoms sasniegs 100 MWh, kas gadā var saražot 73 miljonus grādu tīras elektroenerģijas, attiecīgi samazinot oglekļa dioksīda emisijas par 50 000 tonnām un apmierinot 35 000 mājsaimniecību elektroenerģijas vajadzības.
Salīdzinot ar litija jonu akumulatoru enerģijas uzkrāšanu, "brāļu" nātrija jonu akumulatoru enerģijas uzkrāšanas izejvielu rezerves, viegli iegūstamas, zemas izmaksas, labāka veiktspēja zemā temperatūrā, un liela mēroga enerģijas uzkrāšanai ir acīmredzamas priekšrocības. "Nātrija jonu akumulatoru enerģijas uzkrāšanas izstrādes posmā izmaksas var samazināt par 20–30%, pilnībā uzlabojot akumulatora struktūru un procesu, uzlabojot materiālu izmantošanas līmeni un cikla kalpošanas laiku, elektroenerģijas izmaksas var samazināt līdz 0,2 juaņām/kWh, kas veicina jauna veida uzkrāšanas ekonomisko pielietojumu svarīgā tehnoloģiju virzienā," sacīja Nacionālās elektroenerģijas uzkrāšanas tehniskās komitejas ģenerālsekretāra vietnieks un Dienvidu elektrotīkla stratēģiskā līmeņa tehniskais eksperts Čens Mans.
Lai gan Ķīnas darbs nātrija jonu akumulatoru produktu pētniecībā un attīstībā, ražošanā, standartizācijā, tirgus veicināšanā un pielietošanā rit pilnā sparā, nav starptautiska precedenta nātrija jonu akumulatoru tehnoloģijas pielietošanai lielas ietilpības enerģijas uzkrāšanas elektrostacijās.
2022. gada novembrī uzņēmums “Guangxi Power Grid Company” sadarbībā ar uzņēmumu “South Grid Energy Storage Company”, Ķīnas Zinātņu akadēmijas Fizikas institūtu, uzņēmumu “Zhongkehai Sodium Technology Co., Ltd.” un citām projekta komandas vienībām oficiāli uzsāka valsts mēroga pētniecības un attīstības programmas projekta apakštēmu “100 megavatstundu nātrija jonu akumulatoru enerģijas uzglabāšanas sistēmu integrācijas tehnoloģija un lietojumprogrammu demonstrācija”. “Mēs koncentrējamies uz augstas veiktspējas elektrisko kodolu sagatavošanu, sistēmu integrāciju un drošības novēršanu un kontroli, kā arī citām galvenajām tehnoloģijām, lai veiktu pētījumus, kas veidoti ar neatkarīgām intelektuālā īpašuma tiesībām nātrija jonu akumulatoru sagatavošanas un sistēmu integrācijas tehnoloģiju jomā,” iepazīstināja projekta vadītājs uzņēmuma “South China Grid Guangxi Grid Company” Inovāciju departamenta direktora vietnieks Gao Liks.
Augstas ietilpības akumulatora elements ir visas nātrija jonu akumulatora enerģijas uzkrāšanas sistēmas pamatvienība. Pēc pusotra gada ilgas izpētes projekta komanda izstrādāja pasaulē pirmo ilgstošas darbības, plašas temperatūras zonas un augstas drošības 210 Ah nātrija jonu enerģijas uzkrāšanas akumulatoru. "No veiktspējas viedokļa mūsu nātrija jonu akumulatoram ir tādas priekšrocības kā plaša darba temperatūras zona, ātra uzlāde un laba daudzkārtēja uzlāde, un to var uzlādēt līdz 90% 12 minūtēs," sacīja Hu Junšens, pētnieks Ķīnas Zinātņu akadēmijas Fizikas institūtā.
Kā galvenie projekta tehniskie dalībnieki, SouthGrid Energy Storage Company enerģijas uzglabāšanas pētniecības institūts litija akumulatoru enerģijas uzglabāšanas sistēmu integrācijas un drošības novēršanas un kontroles jomā, ir bagāts pētniecības pieredzes ziņā, un tas īsteno valsts galveno pētniecības un attīstības programmu “litija jonu akumulatoru enerģijas uzglabāšanas sistēmas dzīves cikla drošības tehnoloģiju pielietošana”. “Lai gan nātrija un litija akumulatoru reakcijas principi ir līdzīgi, pilnīgas enerģijas uzglabāšanas sistēmas izstrāde, kas apvieno nātrija akumulatoru uzlādes un izlādes īpašības, prasa pārvarēt daudzus jaunus izaicinājumus,” emocionāli sacīja SouthGrid Energy Storage Company tehniskais eksperts Li Junči.
Ņemot par piemēru sistēmas integrāciju, projekta komanda inovatīvi ievieš izkliedētu enerģijas uzkrāšanas arhitektūru, kuras pamatā ir nātrija jonu akumulatoru augstspriegums, un visa sistēma integrē 88 modulārus pārveidotājus, realizējot “viens pret vienu atbilstību” ar akumulatoru kopām, savukārt tradicionālajai izkliedētajai litija jonu enerģijas uzkrāšanas sistēmas arhitektūrai ir jāintegrē tikai vairāk nekā 40 pārveidotāji. Pārveidotāju skaita dubultošanas tūlītējais mērķis ir palielināt jaudas pieejamību un enerģijas pārveidošanas efektivitāti. Šīs nātrija akumulatoru enerģijas uzkrāšanas sistēmas kopējā enerģijas pārveidošanas efektivitāte ir vairāk nekā 92%, savukārt litija akumulatoru kopējā enerģijas pārveidošanas efektivitāte ir mazāka par 90%, kas, domājams, papildinās un efektīvi aizstās litija akumulatorus un tiks izmantots liela mēroga elektroķīmiskajā enerģijas uzkrāšanā, elektriskajos transportlīdzekļos, celtniecības mašīnās un citās jomās.
Runājot par drošības profilaksi un kontroli, komanda ir izstrādājusi šķidruma dzesēšanas sistēmas termiskās pārvaldības stratēģiju, kā arī pilnīgu ugunsgrēku novēršanas un kontroles tehnoloģiju komplektu nātrija jonu akumulatora enerģijas uzkrāšanas sistēmai, piemēram, moduļu līmeņa termisko barjeru un augstas efektivitātes ugunsdzēsību.
Temperatūras starpība starp vairāk nekā 22 000 nātrija akumulatoru elementiem visā sistēmā tiek kontrolēta 3 Celsija grādu robežās. Tiek izmantota gan siltuma izkliede, gan termiskā barjera.stikla šķiedras aerogela segakā termiskās barjeras materiāls starp elektrisko serdi, akumulatora monomēra termiskās izkliedes laiks no 30 minūtēm līdz 2 stundām pagarināts līdz 4 reizēm, ievērojami uzlabojot akumulatora moduļa drošību.
Komanda izstrādāja efektīvu šķidrā slāpekļa ugunsdzēsības, dzesēšanas un atkārtotas aizdegšanās novēršanas tehnoloģiju, kas spēj nodzēst sākotnējo akumulatora ugunsgrēku 5 sekunžu laikā, lai darbotos 24 stundas bez atkārtotas aizdegšanās un sprādziena. "Pašreizējās litija un nātrija enerģijas uzkrāšanas tehnoloģijas veicina viena otras īpašību uzlabošanos, un šis nātrija jonu akumulatoru enerģijas uzkrāšanas sistēmu pētījumu un praktisko šķidrā slāpekļa ugunsdzēsības, dzesēšanas un atkārtotas aizdegšanās novēršanas tehnoloģiju kopums, izmantojot litija jonu akumulatoru enerģijas uzkrāšanas sistēmas dzīves cikla drošības tehnoloģiju pārveidošanas lietojumprogrammu litija un nātrija enerģijas uzkrāšanas sistēmu sinhronizācijā, kas pirmo reizi inženiertehniskajā pielietojumā ir panākta," sacīja LiYongQi.
2024. gada 28. janvārī Ķīnas Inženierzinātņu akadēmijas akadēmiķis Dzjans Dzjaņčuns, Ķīnas Zinātņu akadēmijas akadēmiķis Čens Šidzje, akadēmiķis Džans Jue, Eiropas Savienības Zinātņu akadēmijas akadēmiķis Suņs Dzjiņhua un citi Ķīnas Mašīnbūves rūpniecības federācijas Novērtēšanas komitejas eksperti par projekta rezultātiem veica novērtējuma pārskatu: projekta komandas izstrādātās "10 MWh nātrija jonu akumulatora enerģijas uzkrāšanas sistēmas elektroenerģijas uzkrāšanas spēkstacijām" kopējā tehnoloģija ir starptautiski vadošajā līmenī.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd.
T: +86 18683776368 (arī WhatsApp)
Tālrunis: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adrese: NO.398 New Green Road, Xinbang Town, Songjiang District, Shanghai
Publicēšanas laiks: 2024. gada 23. maijs