Недавно је у Нанингу, Гуангси, пуштена у рад прва кинеска електрана за складиштење енергије у натријум-јонским батеријама великог капацитета – електрана Волин. Ово је демонстрациони пројекат прве фазе пројекта „Технологија складиштења енергије у натријум-јонским батеријама од 100 мегават-сати“, инсталиране снаге 2,5 мегавата/10 мегават-сати.
Електрану је инвестирала и изградила компанија Гуангкси Пауер Грид из Саутерн Пауер Грида, а обим ове фазе је 10 MWh. Укупни обим пројекта достићи ће 100 MWh, што може да генерише 73 милиона степени чисте електричне енергије годишње, сходно томе смањи емисију угљен-диоксида за 50.000 тона и задовољи потребе за електричном енергијом 35.000 домаћинстава.
У поређењу са складиштењем енергије литијум-јонским батеријама, „браћа“ са натријум-јонским батеријама имају очигледне предности у складиштењу енергије, лако се екстрахују, имају ниску цену и боље перформансе на ниским температурама. „Складиштење енергије помоћу натријум-јонских батерија у фази развоја може се смањити за 20% до 30%. Под претпоставком потпуног побољшања структуре и процеса батерије, побољшања стопе искоришћења материјала и животног века, трошкови електричне енергије могу се продужити до 0,2 јуана/kWh, што промовише економску примену новог типа складиштења у важном технолошком правцу“, рекао је Чен Ман, заменик генералног секретара Националног техничког комитета за складиштење електричне енергије и технички стручњак на стратешком нивоу Јужне електроенергетске мреже.
Иако је кинески рад на истраживању и развоју, производњи, стандардизацији, промоцији тржишта и примени производа натријум-јонских батерија у пуном јеку, не постоји међународни преседан за примену технологије натријум-јонских батерија у електранама за складиштење енергије великог капацитета.
У новембру 2022. године, компанија Guangxi Power Grid, у сарадњи са South Grid Energy Storage Company, Институтом за физику Кинеске академије наука, Zhongkehai Sodium Technology Co., Ltd. и другим јединицама пројектног тима, званично је покренула подтему пројекта „Технологија интеграције система за складиштење енергије натријум-јонских батерија од 100 мегават-сати и демонстрација примене“ у оквиру истраживачког задатка. „Фокусирамо се на припрему високоперформансних електричних језгара, системску интеграцију и превенцију и контролу безбедности и друге кључне технологије за спровођење истраживања, формиране са независним правима интелектуалне својине на технологију припреме натријум-јонских батерија и системске интеграције“, представио је Гао Лик, руководилац пројекта, South China Grid Guangxi Grid Company, заменик директора Одељења за иновације.
Ћелија батерије великог капацитета је основна јединица целог система за складиштење енергије натријум-јонске батерије. Након годину и по дана истраживања, пројектни тим је развио прву на свету натријум-јонску батерију за складиштење енергије од 210Ah са дугим веком трајања, широком температурном зоном и високом безбедношћу. „Са становишта перформанси, наша врста натријум-јонске батерије има предности широке радне температурне зоне, брзог пуњења и добре мултиплицитетности, и може се напунити до 90% за 12 минута“, рекао је Ху Јонгшенг, истраживач на Институту за физику Кинеске академије наука.
Као главни технички учесници у пројекту, Институт за истраживање складиштења енергије компаније SouthGrid Energy Storage Company у области интеграције система за складиштење енергије литијумских батерија и превенције и контроле безбедности у овој области, има богато истраживачко искуство и спроводи кључни национални програм истраживања и развоја „Животни циклус система за складиштење енергије литијум-јонских батерија, примена безбедносне технологије“. „Иако су принципи реакције натријумових и литијумских батерија слични, развој комплетног система за складиштење енергије који комбинује карактеристике пуњења и пражњења натријумових батерија захтева превазилажење многих нових изазова“, рекао је са емоцијама Ли Јонгћи, технички стручњак из компаније SouthGrid Energy Storage Company.
Узимајући системску интеграцију као пример, пројектни тим иновативно усваја дистрибуирану архитектуру складиштења енергије засновану на високом напону натријум-јонских батерија, а цео систем интегрише 88 модуларних конвертора, остварујући „једнакоструку кореспонденцију“ са кластерима батерија, док традиционална дистрибуирана архитектура литијум-јонског система за складиштење енергије захтева само интеграцију више од 40 конвертора. Непосредни циљ удвостручавања броја конвертора је повећање расположивости капацитета и ефикасности конверзије енергије. Укупна ефикасност конверзије енергије овог система за складиштење енергије натријумских батерија је већа од 92%, док је код литијумских батерија генерално мања од 90%, што би требало да допуни и ефикасно замени литијумске батерије, и да се примени у великим електрохемијским складиштењима енергије, електричним возилима, грађевинским машинама и другим областима.
Што се тиче превенције и контроле безбедности, тим је развио стратегију термалног управљања за систем течног хлађења, као и комплетан сет технологија за спречавање и контролу пожара за систем складиштења енергије натријум-јонских батерија, као што су термичка баријера на нивоу модула и високоефикасно гашење пожара.
Температурна разлика између више од 22.000 ћелија натријумских батерија у целом систему је контролисана унутар 3 степена Целзијуса. Коришћење и одвођења топлоте и термичке баријере за одбијање топлотећебе од аерогела од стаклених влаканаКао материјал термичке баријере између електричног језгра, време термичког одлива мономера батерије се продужава са 30 минута на 2 сата, продужавајући се до 4 пута, значајно побољшавајући безбедност батеријског модула.
Тим је развио технологију течног азота за ефикасно гашење пожара, хлађење и спречавање поновног паљења, способну да угаси почетни пожар батерије у року од 5 секунди, што значи да траје 24 сата без поновног паљења и експлозије. „Тренутне технологије складиштења енергије литијумом и натријумом очигледно промовишу побољшање међусобних карактеристика, овај сет система за складиштење енергије натријум-јонских батерија истражује и практичну технологију течног азота за ефикасно гашење пожара, хлађење и спречавање поновног паљења кроз примену животног циклуса система за складиштење енергије литијум-јонских батерија, примену технологије безбедности у синхронизацији система за складиштење енергије литијумом и натријумом по први пут у инжењерској примени“, рекао је ЛијонгЋи.
28. јануара 2024. године, од стране академика Кинеске академије инжењерства Ђијанг Ђианчуна, академика Кинеске академије наука Ченг Шиђиеа, академика Жанг Јуеа, академика Сун Ђинхуа Европске академије наука и других стручњака Комитета за процену Кинеске федерације машинске индустрије о резултатима пројекта ради прегледа процене: целокупна технологија „Система за складиштење енергије натријум-јонских батерија од 10 MWh за електране за складиштење електричне енергије“ који је развио пројектни тим је на водећем међународном нивоу.
Шангај Орисен технологија нових материјала, д.о.о.
М: +86 18683776368 (такође WhatsApp)
Тел: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Адреса: бр. 398 Нови зелени пут, град Синбанг, округ Сонгђанг, Шангај
Време објаве: 23. мај 2024.