ผ้าห่มแอโรเจลไฟเบอร์กลาสประสบความสำเร็จในการใช้ในโรงไฟฟ้าเก็บพลังงานโซเดียมความจุขนาดใหญ่แห่งแรกของจีน

เมื่อไม่นานนี้ สถานีพลังงานกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ไอออนโซเดียมความจุขนาดใหญ่แห่งแรกของจีน – สถานีพลังงานกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ไอออนโซเดียม Volin เริ่มดำเนินการในหนานหนิง กว่างซี โครงการสาธิตโครงการวิจัยและพัฒนาที่สำคัญระดับชาติ “เทคโนโลยีกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ไอออนโซเดียม 100 เมกะวัตต์ชั่วโมง” ในระยะแรกของโครงการนี้มีขนาดติดตั้ง 2.5 เมกะวัตต์/10 เมกะวัตต์ชั่วโมง

โรงไฟฟ้าดังกล่าวได้รับการลงทุนและก่อสร้างโดยบริษัท Guangxi Power Grid แห่ง Southern Power Grid และขนาดของโครงการในระยะนี้คือ 10 MWh ขนาดโครงการทั้งหมดจะถึง 100 MWh ซึ่งสามารถผลิตไฟฟ้าสะอาดได้ 73 ล้านองศาต่อปี โรงไฟฟ้าดังกล่าวได้รับการลงทุนและก่อสร้างโดยบริษัท Guangxi Power Grid แห่ง Southern Power Grid และขนาดโครงการในระยะนี้คือ 10 MWh ขนาดโครงการทั้งหมดจะถึง 100 MWh ซึ่งสามารถผลิตไฟฟ้าสะอาดได้ 73 ล้านองศาต่อปี ช่วยลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ได้ 50,000 ตัน และตอบสนองความต้องการไฟฟ้าของผู้ใช้บ้านพักอาศัย 35,000 ราย

เมื่อเปรียบเทียบกับระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแล้ว แหล่งสำรองพลังงานแบตเตอรี่โซเดียมไอออนของ “พี่น้อง” นั้นสกัดได้ง่าย มีต้นทุนต่ำ ประสิทธิภาพดีกว่าที่อุณหภูมิต่ำ ระบบกักเก็บพลังงานขนาดใหญ่มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจน “ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่โซเดียมไอออนในระดับการพัฒนา ต้นทุนของต้นทุนสามารถลดลงได้ 20% ถึง 30% ภายใต้สมมติฐานของการปรับปรุงโครงสร้างและกระบวนการของแบตเตอรี่อย่างสมบูรณ์ ปรับปรุงอัตราการใช้วัสดุและอายุการใช้งาน ต้นทุนของไฟฟ้าสามารถสำรวจได้ถึง 0.2 หยวนต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง เพื่อส่งเสริมการใช้ระบบกักเก็บพลังงานประเภทใหม่ทางเศรษฐกิจ ซึ่งเป็นทิศทางสำคัญของเทคโนโลยี” นายเฉินหมาน รองเลขาธิการคณะกรรมการเทคนิคระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าแห่งชาติและผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคระดับยุทธศาสตร์ของ Southern Power Grid กล่าว

แม้ว่าการทำงานของจีนในด้านการวิจัยและพัฒนา การผลิต การสร้างมาตรฐาน การส่งเสริมตลาด และการประยุกต์ใช้ผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่ไอออนโซเดียมจะดำเนินไปอย่างเต็มที่ แต่ก็ไม่มีแบบอย่างในระดับนานาชาติสำหรับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีแบตเตอรี่ไอออนโซเดียมกับสถานีพลังงานกักเก็บพลังงานที่มีความจุขนาดใหญ่

ในเดือนพฤศจิกายน 2022 บริษัท Guangxi Power Grid ร่วมกับบริษัท South Grid Energy Storage Company สถาบันฟิสิกส์ของสถาบันวิทยาศาสตร์จีน บริษัท Zhongkehai Sodium Technology Co., Ltd. และหน่วยงานอื่นๆ ของทีมโครงการ เปิดตัวโครงการวิจัยและพัฒนาระดับประเทศอย่างเป็นทางการ โดยมีหัวข้อย่อยว่า “เทคโนโลยีการบูรณาการระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่โซเดียมไอออน 100 เมกะวัตต์ชั่วโมงและการสาธิตการใช้งาน” การวิจัย จัดการงาน “เราเน้นที่การเตรียมการขนาดแกนไฟฟ้าประสิทธิภาพสูง การบูรณาการระบบ การป้องกันและควบคุมความปลอดภัย และเทคโนโลยีสำคัญอื่นๆ เพื่อดำเนินการวิจัยที่ก่อตั้งขึ้นโดยอาศัยสิทธิในทรัพย์สินทางปัญญาอิสระของการเตรียมแบตเตอรี่โซเดียมไอออนและเทคโนโลยีการบูรณาการระบบ” หัวหน้าโครงการ บริษัท South China Grid Guangxi Grid รองผู้อำนวยการฝ่ายนวัตกรรม Gao Lik แนะนำ

เซลล์แบตเตอรี่ความจุสูงเป็นหน่วยพื้นฐานของระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่โซเดียมไอออนทั้งหมด หลังจากการวิจัยเป็นเวลาหนึ่งปีครึ่ง ทีมงานโครงการได้พัฒนาแบตเตอรี่กักเก็บพลังงานโซเดียมไอออน 210Ah ที่มีอายุการใช้งานยาวนานและความปลอดภัยสูงเป็นรุ่นแรกของโลก “จากมุมมองด้านประสิทธิภาพ แบตเตอรี่โซเดียมไอออนของเรามีข้อได้เปรียบคือมีอุณหภูมิการทำงานที่กว้าง ชาร์จเร็ว และใช้งานได้หลากหลาย และสามารถชาร์จได้ถึง 90% ในเวลา 12 นาที” หู หย่งเซิง นักวิจัยจากสถาบันฟิสิกส์ สถาบันวิทยาศาสตร์จีน กล่าว

ในฐานะผู้มีส่วนร่วมทางเทคนิคหลักในโครงการ สถาบันวิจัยการจัดเก็บพลังงานของบริษัท SouthGrid Energy Storage ในด้านการรวมระบบการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียมและการป้องกันและควบคุมความปลอดภัยในภาคสนามมีประสบการณ์การวิจัยมากมาย ดำเนินการตามโครงการวิจัยและพัฒนาที่สำคัญระดับชาติ "การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีความปลอดภัยในระบบการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนตลอดวงจรชีวิต" "แม้ว่าหลักการปฏิกิริยาของแบตเตอรี่โซเดียมและแบตเตอรี่ลิเธียมจะคล้ายคลึงกัน แต่การพัฒนาระบบการจัดเก็บพลังงานที่สมบูรณ์ซึ่งรวมลักษณะการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่โซเดียมต้องเอาชนะความท้าทายใหม่ๆ มากมาย" Li Yongqi ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคจากบริษัท SouthGrid Energy Storage กล่าวด้วยอารมณ์

 โดยใช้การรวมระบบเป็นตัวอย่าง ทีมงานโครงการได้นำสถาปัตยกรรมการจัดเก็บพลังงานแบบกระจายมาใช้โดยอาศัยแบตเตอรี่โซเดียมไอออนแรงดันสูง และระบบทั้งหมดรวมตัวแปลงโมดูลาร์ 88 ตัวเข้าด้วยกัน ทำให้สามารถ "ตอบสนองแบบหนึ่งต่อหนึ่ง" กับกลุ่มแบตเตอรี่ได้ ในขณะที่สถาปัตยกรรมแบบกระจายแบบดั้งเดิมของระบบการจัดเก็บพลังงานลิเธียมไอออนจำเป็นต้องรวมตัวแปลงมากกว่า 40 ตัวเท่านั้น จุดประสงค์ในทันทีของการเพิ่มจำนวนตัวแปลงเป็นสองเท่าคือเพื่อเพิ่มความพร้อมใช้งานของความจุและประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานโดยรวมของระบบการจัดเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่โซเดียมนี้อยู่ที่มากกว่า 92% ในขณะที่แบตเตอรี่ลิเธียมโดยทั่วไปจะอยู่ที่น้อยกว่า 90% ซึ่งคาดว่าจะช่วยเสริมและแทนที่แบตเตอรี่ลิเธียมได้อย่างมีประสิทธิภาพ และนำไปใช้กับการจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าเคมีขนาดใหญ่ ยานยนต์ไฟฟ้า เครื่องจักรกลก่อสร้าง และสาขาอื่นๆ

ในส่วนของการป้องกันและควบคุมด้านความปลอดภัย ทีมงานได้พัฒนากลยุทธ์การจัดการความร้อนสำหรับระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว รวมถึงชุดเทคโนโลยีป้องกันและควบคุมอัคคีภัยที่ครบครันสำหรับระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่โซเดียมไอออน เช่น แผงกั้นความร้อนระดับโมดูล และระบบดับเพลิงประสิทธิภาพสูง

ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างเซลล์แบตเตอรี่โซเดียมมากกว่า 22,000 เซลล์ในระบบทั้งหมดถูกควบคุมไว้ภายใน 3 องศาเซลเซียส การใช้ทั้งการระบายความร้อนและแผงกั้นความร้อนผ้าห่มแอโรเจลใยแก้วเนื่องจากเป็นวัสดุกั้นความร้อนระหว่างแกนไฟฟ้า ทำให้ระยะเวลาการแพร่กระจายความร้อนของโมโนเมอร์แบตเตอรี่เพิ่มขึ้นจาก 30 นาทีเป็น 2 ชั่วโมง เพิ่มขึ้นเป็น 4 เท่า ทำให้ความปลอดภัยของโมดูลแบตเตอรี่ดีขึ้นอย่างมาก

ทีมงานได้พัฒนาเทคโนโลยีการดับเพลิง ระบายความร้อน และป้องกันการจุดไฟซ้ำด้วยไนโตรเจนเหลวที่มีประสิทธิภาพ สามารถดับไฟแบตเตอรี่เริ่มต้นได้ภายใน 5 วินาที โดยไม่ต้องจุดไฟซ้ำและระเบิดอีกเป็นเวลา 24 ชั่วโมง “เทคโนโลยีการกักเก็บพลังงานลิเธียมและโซเดียมในปัจจุบันส่งเสริมการปรับปรุงลักษณะเฉพาะซึ่งกันและกันอย่างชัดเจน การวิจัยระบบการกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ไอออนโซเดียมชุดนี้และเทคโนโลยีการดับเพลิง ระบายความร้อน และป้องกันการจุดไฟซ้ำด้วยไนโตรเจนเหลวที่มีประสิทธิภาพในทางปฏิบัติผ่านระบบการกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน วงจรชีวิตของเทคโนโลยีความปลอดภัย การประยุกต์ใช้งานในลิเธียม ระบบการกักเก็บพลังงานโซเดียมประสานกันเป็นครั้งแรกในการประยุกต์ใช้ทางวิศวกรรม” LiYongQi กล่าว

วันที่ 28 มกราคม 2024 โดยนักวิชาการ Jiang Jianchun จากสถาบันวิศวกรรมศาสตร์จีน นักวิชาการ Cheng Shijie จากสถาบันวิทยาศาสตร์จีน นักวิชาการ Zhang Yue จากสถาบันวิทยาศาสตร์สหภาพยุโรป นักวิชาการ Sun Jinhua จากสถาบันวิทยาศาสตร์ และผู้เชี่ยวชาญอื่นๆ ของคณะกรรมการประเมินของสหพันธ์อุตสาหกรรมเครื่องจักรแห่งประเทศจีน เกี่ยวกับผลลัพธ์ของโครงการในการทบทวนการประเมิน: เทคโนโลยีโดยรวมของ “ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ไอออนโซเดียม 10 MWh สำหรับสถานีพลังงานกักเก็บพลังงานไฟฟ้า” ที่พัฒนาโดยทีมงานโครงการนั้นอยู่ในระดับชั้นนำระดับนานาชาติ

บริษัท เซี่ยงไฮ้ โอริเซน นิว แมททีเรียล เทคโนโลยี จำกัด
M: +86 18683776368 (หรือ WhatsApp)
โทร:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
ที่อยู่: NO.398 ถนน New Green เมือง Xinbang เขต Songjiang เซี่ยงไฮ้