Gần đây, nhà máy điện lưu trữ năng lượng pin natri-ion công suất lớn đầu tiên của Trung Quốc – Nhà máy điện lưu trữ năng lượng pin natri-ion Volin đã được đưa vào vận hành tại Nam Ninh, Quảng Tây. Đây là dự án trình diễn dự án nghiên cứu và phát triển trọng điểm quốc gia “Công nghệ lưu trữ năng lượng pin natri-ion 100 megawatt-giờ” của giai đoạn đầu tiên của dự án, quy mô lắp đặt là 2,5 megawatt/10 megawatt-giờ.
Nhà máy điện do Công ty Lưới điện Quảng Tây thuộc Tổng công ty Lưới điện miền Nam đầu tư xây dựng, quy mô giai đoạn này là 10 MWh. Tổng quy mô dự án đạt 100 MWh, có thể tạo ra 73 triệu độ điện sạch mỗi năm. Nhà máy điện do Công ty Lưới điện Quảng Tây thuộc Tổng công ty Lưới điện miền Nam đầu tư xây dựng, quy mô giai đoạn này là 10 MWh. Tổng quy mô dự án đạt 100 MWh, có thể tạo ra 73 triệu độ điện sạch mỗi năm, tương ứng giảm 50.000 tấn khí thải carbon dioxide, đáp ứng nhu cầu điện của 35.000 hộ dân.
So với lưu trữ năng lượng pin lithium-ion, lưu trữ năng lượng pin natri-ion "anh em" có trữ lượng nguyên liệu thô, dễ khai thác, chi phí thấp, hiệu suất tốt hơn ở nhiệt độ thấp, trong lưu trữ năng lượng quy mô lớn có những ưu điểm rõ ràng. "Lưu trữ năng lượng pin natri-ion ở quy mô giai đoạn phát triển, chi phí chi phí có thể giảm 20% đến 30%, dưới tiền đề cải thiện hoàn toàn cấu trúc và quy trình pin, cải thiện tỷ lệ sử dụng vật liệu và vòng đời, chi phí điện có thể được khai thác đến 0,2 nhân dân tệ / kWh, là thúc đẩy ứng dụng kinh tế của loại lưu trữ mới của một hướng công nghệ quan trọng", lưu trữ năng lượng điện quốc gia Chen Man, phó tổng thư ký Ủy ban kỹ thuật lưu trữ điện quốc gia và chuyên gia kỹ thuật cấp chiến lược của Lưới điện miền Nam, cho biết.
Mặc dù công tác nghiên cứu và phát triển, sản xuất, tiêu chuẩn hóa, quảng bá thị trường và ứng dụng sản phẩm pin natri-ion của Trung Quốc đang được triển khai mạnh mẽ, nhưng chưa có tiền lệ quốc tế nào về việc ứng dụng công nghệ pin natri-ion vào các nhà máy điện lưu trữ năng lượng công suất lớn.
Vào tháng 11 năm 2022, Công ty Lưới điện Quảng Tây, phối hợp với Công ty Lưu trữ Năng lượng Lưới điện phía Nam, Viện Vật lý thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, Công ty TNHH Công nghệ Natri Zhongkehai và các đơn vị khác của nhóm dự án, đã chính thức ra mắt dự án chương trình nghiên cứu và phát triển trọng điểm quốc gia với chủ đề phụ “Công nghệ tích hợp hệ thống lưu trữ năng lượng pin ion natri 100 megawatt giờ và trình diễn ứng dụng” nghiên cứu Giải quyết nhiệm vụ. “Chúng tôi tập trung vào việc chuẩn bị quy mô lõi điện hiệu suất cao, tích hợp hệ thống và phòng ngừa an toàn và các công nghệ trọng điểm khác để thực hiện nghiên cứu, được hình thành với quyền sở hữu trí tuệ độc lập về công nghệ chuẩn bị pin ion natri và tích hợp hệ thống”, trưởng dự án, Công ty Lưới điện Quảng Tây Nam Trung Quốc, phó giám đốc Bộ phận Đổi mới Gao Lik giới thiệu.
Pin dung lượng cao là đơn vị cơ bản của toàn bộ hệ thống lưu trữ năng lượng pin natri-ion. Sau một năm rưỡi nghiên cứu, nhóm dự án đã phát triển pin lưu trữ năng lượng natri-ion 210Ah có tuổi thọ cao, vùng nhiệt độ rộng, độ an toàn cao đầu tiên trên thế giới. "Về mặt hiệu suất, loại pin natri-ion của chúng tôi có ưu điểm là vùng nhiệt độ làm việc rộng, sạc nhanh và đa dạng tốt, có thể sạc tới 90% trong 12 phút", Hu Yongsheng, một nhà nghiên cứu tại Viện Vật lý, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc cho biết.
Là những người tham gia kỹ thuật chính trong dự án, Viện nghiên cứu lưu trữ năng lượng của Công ty lưu trữ năng lượng SouthGrid trong lĩnh vực tích hợp hệ thống lưu trữ năng lượng pin lithium và phòng ngừa và kiểm soát an toàn trong lĩnh vực này có nhiều kinh nghiệm nghiên cứu, thực hiện chương trình nghiên cứu và phát triển trọng điểm quốc gia “Ứng dụng công nghệ an toàn vòng đời hệ thống lưu trữ năng lượng pin lithium-ion”. “Mặc dù nguyên lý phản ứng của pin natri và pin lithium tương tự nhau, nhưng việc phát triển một hệ thống lưu trữ năng lượng hoàn chỉnh kết hợp các đặc tính sạc và xả của pin natri đòi hỏi phải vượt qua nhiều thách thức mới”, Li Yongqi, một chuyên gia kỹ thuật của Công ty lưu trữ năng lượng SouthGrid, xúc động nói.
Lấy tích hợp hệ thống làm ví dụ, nhóm dự án đã áp dụng sáng tạo kiến trúc lưu trữ năng lượng phân tán dựa trên điện áp cao của pin natri-ion và toàn bộ hệ thống tích hợp 88 bộ chuyển đổi mô-đun, hiện thực hóa "sự tương ứng một-một" với các cụm pin, trong khi kiến trúc phân tán truyền thống của hệ thống lưu trữ năng lượng lithium-ion chỉ cần tích hợp hơn 40 bộ chuyển đổi. Mục đích trước mắt của việc tăng gấp đôi số lượng bộ chuyển đổi là để tăng khả năng cung cấp dung lượng và hiệu suất chuyển đổi năng lượng. Hiệu suất chuyển đổi năng lượng tổng thể của hệ thống lưu trữ năng lượng pin natri này là hơn 92%, trong khi pin lithium thường dưới 90%, dự kiến sẽ bổ sung và thay thế hiệu quả pin lithium, đồng thời được ứng dụng vào lưu trữ năng lượng điện hóa quy mô lớn, xe điện, máy móc xây dựng và các lĩnh vực khác.
Về phòng ngừa và kiểm soát an toàn, nhóm đã phát triển chiến lược quản lý nhiệt cho hệ thống làm mát bằng chất lỏng cũng như bộ công nghệ phòng ngừa và kiểm soát cháy nổ hoàn chỉnh cho hệ thống lưu trữ năng lượng pin natri-ion, chẳng hạn như rào cản nhiệt cấp mô-đun và chữa cháy hiệu quả cao.
Chênh lệch nhiệt độ giữa hơn 22.000 cell pin natri trong toàn bộ hệ thống được kiểm soát trong phạm vi 3 độ C. Sử dụng cả tản nhiệt và rào cản nhiệt độchăn sợi thủy tinh aerogelVới tư cách là vật liệu chắn nhiệt giữa lõi điện, thời gian lan truyền nhiệt của monome pin có thể giảm từ 30 phút đến 2 giờ, kéo dài đến 4 lần, cải thiện đáng kể tính an toàn của mô-đun pin.
Nhóm nghiên cứu đã phát triển công nghệ chữa cháy, làm mát, chống cháy lại bằng nitơ lỏng hiệu quả, có thể dập tắt đám cháy pin ban đầu trong vòng 5 giây, thực hiện 24 giờ mà không cần đánh lửa lại và nổ. "Công nghệ lưu trữ năng lượng lithium và natri hiện tại thúc đẩy việc cải thiện các đặc tính của nhau rõ ràng, bộ nghiên cứu hệ thống lưu trữ năng lượng pin natri-ion này và công nghệ chữa cháy, làm mát, chống cháy lại hiệu quả bằng nitơ lỏng thực tế thông qua ứng dụng vòng đời hệ thống lưu trữ năng lượng pin lithium-ion của ứng dụng chuyển đổi công nghệ an toàn trong hệ thống lưu trữ năng lượng lithium, natri đồng bộ hóa lần đầu tiên trong ứng dụng kỹ thuật", LiYongQi cho biết.
Ngày 28 tháng 1 năm 2024, Viện sĩ Viện Hàn lâm Kỹ thuật Trung Quốc Jiang Jianchun, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, Viện sĩ Cheng Shijie, Viện sĩ Zhang Yue, Viện Hàn lâm Khoa học Liên minh Châu Âu Sun Jinhua và các chuyên gia khác của Ủy ban thẩm định Liên đoàn Công nghiệp Máy móc Trung Quốc về kết quả dự án đã tiến hành đánh giá thẩm định: công nghệ tổng thể của “Hệ thống lưu trữ năng lượng pin ion natri 10 MWh cho nhà máy điện lưu trữ năng lượng” do nhóm dự án phát triển đã đạt đến trình độ hàng đầu quốc tế.
Công ty TNHH Công nghệ Vật liệu mới Orisen Thượng Hải
M: +86 18683776368(cũng như WhatsApp)
Điện thoại: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Địa chỉ: SỐ 398 Đường New Green, Thị trấn Xinbang, Quận Songjiang, Thượng Hải
Thời gian đăng: 23-05-2024