Yakın zamanda, Çin'in ilk büyük kapasiteli sodyum iyon pil enerji depolama santrali olan Volin sodyum iyon pil enerji depolama santrali, Guangxi eyaletinin Nanning şehrinde faaliyete geçti. Bu, ulusal kilit araştırma ve geliştirme programı "100 megawatt-saat sodyum iyon pil enerji depolama teknolojisi" projesinin ilk aşamasının gösterim projesidir ve kurulu kapasitesi 2,5 megawatt/10 megawatt-saattir.
Bu enerji santrali, Güney Enerji Şebekesi'nin Guangxi Enerji Şebekesi Şirketi tarafından yatırım yapılarak inşa edilmiştir ve bu aşamanın kapasitesi 10 MWh'dir. Projenin toplam kapasitesi 100 MWh'ye ulaşacak olup, yıllık 73 milyon metreküp temiz elektrik üretebilecek, buna bağlı olarak karbondioksit emisyonlarını 50.000 ton azaltacak ve 35.000 konut kullanıcısının elektrik ihtiyacını karşılayacaktır.
Lityum iyon pillerle enerji depolamaya kıyasla, "kardeş" sodyum iyon piller, hammadde rezervleri açısından zengin, kolay çıkarılabilir, düşük maliyetli ve düşük sıcaklıklarda daha iyi performans göstererek büyük ölçekli enerji depolamada belirgin avantajlara sahiptir. Ulusal Elektrik Enerjisi Depolama Teknik Komitesi Başkan Yardımcısı ve Güney Elektrik Şebekesi Stratejik Düzey Teknik Uzmanı Chen Man, "Sodyum iyon pillerin geliştirme aşamasında, pil yapısı ve sürecinin tamamen iyileştirilmesi, malzeme kullanım oranının ve çevrim ömrünün artırılması koşuluyla, maliyet %20 ila %30 oranında azaltılabilir ve elektrik maliyeti 0,2 yuan/kWh'ye kadar düşürülebilir. Bu, yeni tip depolamanın ekonomik uygulamasını teşvik etmede önemli bir teknoloji yönüdür" dedi.
Çin'in sodyum iyon pil ürünlerinin araştırma ve geliştirme, üretim, standardizasyon, pazarlama ve uygulama alanlarındaki çalışmaları tüm hızıyla devam etse de, sodyum iyon pil teknolojisinin büyük kapasiteli enerji depolama santrallerinde uygulanmasına dair uluslararası bir emsal bulunmamaktadır.
Kasım 2022'de Guangxi Elektrik Şebekesi Şirketi, Güney Şebeke Enerji Depolama Şirketi, Çin Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsü, Zhongkehai Sodyum Teknolojisi Şirketi ve proje ekibinin diğer birimleriyle birlikte, "100 megawatt-saat sodyum iyon pil enerji depolama sistemi entegrasyon teknolojisi ve uygulama gösterimi" alt konulu ulusal kilit araştırma ve geliştirme programı projesini resmen başlattı. Proje lideri, Güney Çin Şebekesi Guangxi Şebeke Şirketi İnovasyon Departmanı Müdür Yardımcısı Gao Lik, "Yüksek performanslı elektrik çekirdeği ölçeklendirme hazırlığı, sistem entegrasyonu ve güvenlik önleme ve kontrolü gibi kilit teknolojilere odaklanarak araştırma yapıyoruz ve bağımsız fikri mülkiyet haklarına sahip sodyum iyon pil hazırlama ve sistem entegrasyon teknolojisi oluşturuyoruz" dedi.
Yüksek kapasiteli pil hücresi, tüm sodyum iyon pil enerji depolama sisteminin temel birimidir. Proje ekibi, bir buçuk yıllık araştırmanın ardından, dünyanın ilk uzun ömürlü, geniş sıcaklık aralığına sahip, yüksek güvenlikli 210 Ah sodyum iyon enerji depolama pilini geliştirdi. Çin Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsü'nden araştırmacı Hu Yongsheng, "Performans açısından bakıldığında, geliştirdiğimiz sodyum iyon pil, geniş çalışma sıcaklık aralığı, hızlı şarj ve iyi çok yönlülük avantajlarına sahip olup 12 dakikada %90'a kadar şarj edilebiliyor" dedi.
Projenin ana teknik katılımcısı olarak, SouthGrid Enerji Depolama Şirketi Enerji Depolama Araştırma Enstitüsü, lityum pil enerji depolama sistemi entegrasyonu ve güvenlik önleme ve kontrolü alanında zengin bir araştırma deneyimine sahip olup, ulusal kilit araştırma ve geliştirme programı olan “lityum iyon pil enerji depolama sisteminin yaşam döngüsü uygulaması güvenlik teknolojisi”ni üstlenmiştir. SouthGrid Enerji Depolama Şirketi'nden teknik uzman Li Yongqi, duygusal bir şekilde, “Sodyum ve lityum pillerin reaksiyon prensipleri benzer olsa da, sodyum pillerin şarj ve deşarj özelliklerini birleştiren eksiksiz bir enerji depolama sisteminin geliştirilmesi birçok yeni zorluğun üstesinden gelmeyi gerektiriyor” dedi.
Sistem entegrasyonunu örnek alacak olursak, proje ekibi yenilikçi bir şekilde sodyum iyon pillerin yüksek voltajına dayalı dağıtılmış bir enerji depolama mimarisi benimsemiş ve tüm sistem 88 modüler dönüştürücüyü entegre ederek pil kümeleriyle "bire bir eşleşme" sağlamıştır. Geleneksel lityum iyon enerji depolama sistemlerinin dağıtılmış mimarisi ise 40'tan fazla dönüştürücüyü entegre etmeyi gerektirirken, dönüştürücü sayısının iki katına çıkarılmasının asıl amacı kapasite kullanılabilirliğini ve enerji dönüşüm verimliliğini artırmaktır. Bu sodyum pil enerji depolama sisteminin genel enerji dönüşüm verimliliği %92'nin üzerindedir, oysa lityum pillerin verimliliği genellikle %90'ın altındadır. Bu sistemin lityum pilleri tamamlaması ve etkili bir şekilde yerini alması, ayrıca büyük ölçekli elektrokimyasal enerji depolama, elektrikli araçlar, inşaat makineleri ve diğer alanlarda uygulanması beklenmektedir.
Güvenlik önleme ve kontrolüne gelince, ekip sıvı soğutma sistemi için bir termal yönetim stratejisi ve sodyum iyon pil enerji depolama sistemi için modül düzeyinde termal bariyer ve yüksek verimli yangın söndürme gibi eksiksiz bir yangın önleme ve kontrol teknolojileri seti geliştirmiştir.
Sistemdeki 22.000'den fazla sodyum pil hücresi arasındaki sıcaklık farkı 3 santigrat derece içinde kontrol ediliyor. Hem ısı dağıtımı hem de termal kaçış bariyeri kullanılıyor.cam elyaf aerojel battaniyeElektrik çekirdeği ile pil modülü arasına termal bariyer malzemesi olarak kullanıldığında, pil monomerinin termal kaçışının yayılma süresi 30 dakikadan 2 saate, yani 4 kata uzatılarak pil modülünün güvenliği önemli ölçüde artırılmıştır.
Ekip, sıvı azotla çalışan, yangını söndürme, soğutma ve yeniden tutuşmayı önleme özelliğine sahip bir teknoloji geliştirdi. Bu teknoloji, ilk pil yangınını 5 saniye içinde söndürebiliyor ve 24 saat boyunca yeniden tutuşma ve patlama olmadan çalışmasını sağlıyor. LiYongQi, "Mevcut lityum ve sodyum enerji depolama teknolojilerinin birbirlerinin özelliklerini geliştirmesi açıkça görülüyor. Bu sodyum-iyon pil enerji depolama sistemi araştırması ve pratik sıvı azotla çalışan, yangını söndürme, soğutma ve yeniden tutuşmayı önleme teknolojisi, lityum-iyon pil enerji depolama sisteminin yaşam döngüsü uygulaması yoluyla güvenlik teknolojisi dönüşümü uygulaması olarak ilk kez lityum ve sodyum enerji depolama sistemlerinde senkronizasyon sağlıyor," dedi.
28 Ocak 2024 tarihinde, Çin Mühendislik Akademisi üyesi Jiang Jianchun, Çin Bilimler Akademisi üyesi Cheng Shijie, akademisyen Zhang Yue, Avrupa Birliği Bilimler Akademisi üyesi Sun Jinhua ve Çin Makine Sanayi Federasyonu Değerlendirme Komitesi'nin diğer uzmanlarının proje sonuçlarına ilişkin değerlendirme raporunda şu ifade yer almaktadır: Proje ekibi tarafından geliştirilen "Elektrik enerjisi depolama santralleri için 10 MWh sodyum iyon pil enerji depolama sistemi"nin genel teknolojisi uluslararası alanda öncü seviyededir.
Şanghay Orisen Yeni Malzeme Teknolojisi Şirketi
M: +86 18683776368 (WhatsApp da mevcut)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adres: Şanghay, Songjiang Bölgesi, Xinbang Kasabası, Yeni Yeşil Yol No. 398
Yayın tarihi: 23 Mayıs 2024