تم استخدام بطانية الإيروجيل المصنوعة من الألياف الزجاجية بنجاح في أول محطة طاقة لتخزين كهرباء الصوديوم ذات سعة كبيرة في الصين

في الآونة الأخيرة، تم تشغيل أول محطة طاقة لتخزين طاقة بطارية أيون الصوديوم ذات سعة كبيرة في الصين - محطة طاقة تخزين طاقة بطارية أيون الصوديوم فولين في ناننينغ، قوانغشي. هذا هو المشروع التجريبي لمشروع البحث والتطوير الوطني الرئيسي "تكنولوجيا تخزين طاقة بطاريات أيون الصوديوم بقدرة 100 ميجاوات/ساعة" للمرحلة الأولى من المشروع، ويبلغ الحجم المركب 2.5 ميجاوات/10 ميجاوات/ساعة.

تم استثمار وإنشاء محطة الطاقة من قبل شركة Guangxi Power Grid التابعة لشركة Southern Power Grid، ويبلغ حجم هذه المرحلة 10 ميجاوات في الساعة. وسيصل الحجم الإجمالي للمشروع إلى 100 ميجاوات في الساعة، ويمكنه توليد 73 مليون درجة من الكهرباء النظيفة سنويًا، ويتم استثمار وبناء محطة الطاقة من قبل شركة جوانجشي باور جريد التابعة لشبكة الطاقة الجنوبية، ويبلغ حجم هذه المرحلة 10 ميجاوات في الساعة. وسيصل الحجم الإجمالي للمشروع إلى 100 ميجاوات في الساعة، والتي يمكنها توليد 73 مليون درجة من الكهرباء النظيفة سنويًا، وبالتالي تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 50 ألف طن، وتلبية احتياجات الكهرباء لـ 35 ألف مستخدم سكني.

بالمقارنة مع تخزين طاقة بطارية ليثيوم أيون، فإن احتياطيات المواد الخام لتخزين طاقة بطارية أيون الصوديوم "الأخوة"، سهلة الاستخراج، منخفضة التكلفة، أداء أفضل في درجات حرارة منخفضة، في تخزين الطاقة على نطاق واسع لها مزايا واضحة. "تخزين طاقة بطارية أيون الصوديوم على نطاق مرحلة التطوير، يمكن تخفيض تكلفة التكلفة بنسبة 20٪ إلى 30٪، في إطار فرضية التحسين الكامل لهيكل البطارية وعمليةها، وتحسين معدل استخدام المواد والدورة الحياة، يمكن استكشاف تكلفة الكهرباء إلى 0.2 يوان / كيلوواط ساعة، هو تعزيز التطبيق الاقتصادي لنوع جديد من التخزين لاتجاه مهم للتكنولوجيا، "تخزين الطاقة الوطنية تشن مان، نائب الأمين العام للكهرباء الوطنية قالت اللجنة الفنية لتخزين الطاقة والخبير الفني على المستوى الاستراتيجي لشبكة الكهرباء الجنوبية.

على الرغم من أن عمل الصين في مجال البحث والتطوير والإنتاج والتوحيد القياسي وترويج السوق وتطبيق منتجات بطاريات أيون الصوديوم يسير على قدم وساق، إلا أنه لا توجد سابقة دولية لتطبيق تكنولوجيا بطاريات أيون الصوديوم في محطات توليد الطاقة ذات السعة الكبيرة لتخزين الطاقة. .

في نوفمبر 2022، أطلقت شركة Guangxi Power Grid، بالتعاون مع شركة South Grid Energy Storage، ومعهد الفيزياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، وشركة Zhongkehai Sodium Technology Co., Ltd. ووحدات أخرى من فريق المشروع، رسميًا المشروع الوطني الموضوع الفرعي لمشروع برنامج البحث والتطوير الرئيسي "تكنولوجيا تكامل نظام تخزين طاقة بطارية أيون الصوديوم بقدرة 100 ميجاوات في الساعة وعرض التطبيقات" بحث معالجة المهمة. "نحن نركز على إعداد المقياس الأساسي الكهربائي عالي الأداء، وتكامل النظام والوقاية من السلامة والتحكم فيها وغيرها من التقنيات الرئيسية لإجراء الأبحاث، والتي تم تشكيلها مع حقوق الملكية الفكرية المستقلة لإعداد بطارية أيون الصوديوم وتكنولوجيا تكامل النظام"، قائد المشروع، وقدم شركة جنوب الصين الشبكة قوانغشي الشبكة، نائب مدير قسم الابتكار قاو ليك.

تعد خلية البطارية ذات السعة العالية الوحدة الأساسية لنظام تخزين طاقة بطارية أيون الصوديوم بالكامل. بعد عام ونصف من البحث، قام فريق المشروع بتطوير أول بطارية تخزين طاقة أيون الصوديوم طويلة العمر في العالم ذات عمر طويل وواسعة النطاق، وعالية الأمان بقدرة 210 أمبير. وقال هو يونغ شنغ، الباحث في جامعة ستانفورد: "من وجهة نظر الأداء، يتمتع هذا النوع من بطاريات أيونات الصوديوم لدينا بمزايا منطقة درجة حرارة العمل الواسعة، والشحن السريع والتعددية الجيدة، ويمكن شحنها إلى 90٪ في 12 دقيقة". معهد الفيزياء، الأكاديمية الصينية للعلوم.

بصفتهم المشاركين الفنيين الرئيسيين في المشروع، فإن معهد أبحاث تخزين الطاقة التابع لشركة SouthGrid Energy Storage في تكامل نظام تخزين طاقة بطارية الليثيوم والوقاية من السلامة والتحكم فيها في هذا المجال لديه ثروة من الخبرة البحثية، ويتولى تنفيذ برنامج البحث والتطوير الوطني الرئيسي " "تطبيق دورة حياة نظام تخزين طاقة بطارية ليثيوم أيون لتكنولوجيا السلامة". وقال لي يونغ تشي، الخبير الفني في شركة SouthGrid Energy Storage: "على الرغم من أن مبادئ التفاعل لبطاريات الصوديوم والليثيوم متشابهة، إلا أن تطوير نظام كامل لتخزين الطاقة يجمع بين خصائص الشحن والتفريغ لبطاريات الصوديوم يتطلب التغلب على العديد من التحديات الجديدة". ، بالعاطفة.

 وبأخذ تكامل النظام كمثال، يعتمد فريق المشروع بشكل مبتكر بنية تخزين الطاقة الموزعة على أساس الجهد العالي لبطاريات أيونات الصوديوم، ويدمج النظام بأكمله 88 محولًا معياريًا، مما يحقق "مراسلات فردية" مع مجموعات البطاريات، في حين أن البنية الموزعة التقليدية لنظام تخزين طاقة الليثيوم أيون تحتاج فقط إلى دمج أكثر من 40 محولًا. والغرض المباشر من مضاعفة عدد المحولات هو زيادة توافر القدرة وكفاءة تحويل الطاقة. تبلغ كفاءة تحويل الطاقة الإجمالية لنظام تخزين طاقة بطارية الصوديوم هذا أكثر من 92٪، في حين أن بطاريات الليثيوم أقل من 90٪ بشكل عام، ومن المتوقع أن تكمل بطاريات الليثيوم وتستبدلها بشكل فعال، ويتم تطبيقها على تخزين الطاقة الكهروكيميائية على نطاق واسع، السيارات الكهربائية وآلات البناء وغيرها من المجالات.

أما بالنسبة للوقاية من السلامة والسيطرة عليها، فقد طور الفريق استراتيجية الإدارة الحرارية لنظام التبريد السائل بالإضافة إلى مجموعة كاملة من تقنيات الوقاية من الحرائق ومكافحتها لنظام تخزين طاقة بطارية أيون الصوديوم، مثل الحاجز الحراري على مستوى الوحدة و إطفاء الحرائق بكفاءة عالية.

يتم التحكم في فرق درجة الحرارة بين أكثر من 22000 خلية بطارية صوديوم في النظام بأكمله في حدود 3 درجات مئوية. استخدام كل من تبديد الحرارة والحاجز الحراري الجامحبطانية ايروجيل من الألياف الزجاجيةباعتبارها مادة حاجز حراري بين النواة الكهربائية، فإن مونومر البطارية الحراري الجامح ينتشر الوقت من 30 دقيقة إلى ساعتين، ويمتد إلى 4 مرات، مما يحسن بشكل كبير من سلامة وحدة البطارية.

وطوّر الفريق تكنولوجيا فعالة لإطفاء الحرائق وتبريدها ومضادة للاشتعال باستخدام النيتروجين السائل، قادرة على إطفاء حريق البطارية الأولي خلال 5 ثوان، لتعمل لمدة 24 ساعة دون إعادة الاشتعال والانفجار. "إن تكنولوجيا تخزين طاقة الليثيوم والصوديوم الحالية لتعزيز تحسين خصائص بعضها البعض واضحة، هذه المجموعة من أبحاث نظام تخزين طاقة بطارية أيون الصوديوم والنيتروجين السائل العملي الفعال لإطفاء الحرائق والتبريد وتكنولوجيا مكافحة الاشتعال من خلال طاقة بطارية ليثيوم أيون وقال LiYongQi: "تطبيق دورة حياة نظام التخزين لتطبيق تحويل تكنولوجيا السلامة في مزامنة نظام تخزين طاقة الليثيوم والصوديوم لأول مرة في التطبيق الهندسي".

28 يناير 2024، من قبل الأكاديمية الصينية للهندسة جيانغ جيانتشون الأكاديمي، الأكاديمية الصينية للعلوم، الأكاديمي تشنغ شيجي، الأكاديمي تشانغ يو، أكاديمية الاتحاد الأوروبي للعلوم سون جينهوا الأكاديمي وخبراء آخرون من لجنة تقييم الاتحاد الصيني لصناعة الآلات بشأن نتائج المشروع لإجراء مراجعة للتقييم: التكنولوجيا الشاملة لـ "نظام تخزين طاقة بطارية أيون الصوديوم بقدرة 10 ميجاوات في الساعة لمحطات توليد الطاقة الكهربائية لتخزين الطاقة" التي طورها فريق المشروع هي على المستوى الدولي الرائد.

شركة شنغهاي أوريسين لتكنولوجيا المواد الجديدة المحدودة
م: +86 18683776368 (أيضًا واتساب)
هاتف: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
العنوان: NO.398 الطريق الأخضر الجديد، مدينة شينبانغ، منطقة سونغجيانغ، شنغهاي