Récemment, la première centrale électrique de stockage d'énergie par batterie sodium-ion de grande capacité de Chine – la centrale électrique de stockage d'énergie par batterie sodium-ion Volin, a été mise en service à Nanning, Guangxi. Il s'agit du projet de démonstration du programme clé national de recherche et développement « Technologie de stockage d'énergie par batterie sodium-ion de 100 mégawattheures » de la première phase du projet, la taille installée de 2,5 mégawatts/10 mégawattheures.
La centrale électrique est investie et construite par la Guangxi Power Grid Company de Southern Power Grid, et l'échelle de cette phase est de 10 MWh. L'échelle totale du projet atteindra 100 MWh, ce qui peut générer 73 millions de degrés d'électricité propre par an. La centrale électrique est investie et construite par la Guangxi Power Grid Company de Southern Power Grid, et l'échelle de cette phase est de 10 MWh. L'échelle totale du projet atteindra 100 MWh, ce qui pourra générer 73 millions de degrés d'électricité propre par an, réduire en conséquence les émissions de dioxyde de carbone de 50 000 tonnes et répondre aux besoins en électricité de 35 000 utilisateurs résidentiels.
Par rapport au stockage d'énergie par batterie lithium-ion, les réserves de matières premières de stockage d'énergie par batterie sodium-ion « frères », faciles à extraire, à faible coût, de meilleures performances à basse température, dans le stockage d'énergie à grande échelle présentent des avantages évidents. « Stockage d'énergie par batterie sodium-ion à l'échelle de la phase de développement, le coût peut être réduit de 20 % à 30 %, dans le cadre d'une amélioration complète de la structure et du processus de la batterie, d'une amélioration du taux d'utilisation des matériaux et du cycle. vie, le coût de l'électricité peut être exploré à 0,2 yuans/kWh, est de promouvoir l'application économique d'un nouveau type de stockage d'une direction technologique importante », le stockage d'énergie électrique national Chen Man, secrétaire général adjoint du National Electric Comité technique de stockage d'énergie et expert technique de niveau stratégique du Southern Power Grid, a déclaré.
Bien que les travaux de la Chine en matière de recherche et développement, de production, de normalisation, de promotion du marché et d'application de produits de batteries sodium-ion battent leur plein, il n'existe aucun précédent international pour l'application de la technologie des batteries sodium-ion aux centrales électriques de stockage d'énergie de grande capacité. .
En novembre 2022, Guangxi Power Grid Company, en collaboration avec la South Grid Energy Storage Company, l'Institut de physique de l'Académie chinoise des sciences, Zhongkehai Sodium Technology Co., Ltd. et d'autres unités de l'équipe du projet, a officiellement lancé le projet national. Sous-thème clé du projet de programme de recherche et de développement « Technologie d'intégration de système de stockage d'énergie de batterie sodium-ion de 100 mégawattheures et démonstration d'application » Recherche S'attaquer à la tâche. "Nous nous concentrons sur la préparation de noyaux électriques de haute performance, l'intégration de systèmes, la prévention et le contrôle de la sécurité, ainsi que sur d'autres technologies clés pour mener des recherches, formées avec des droits de propriété intellectuelle indépendants sur la préparation de batteries sodium-ion et la technologie d'intégration de systèmes", a déclaré le chef du projet. a présenté Gao Lik, directeur adjoint du Département de l'innovation de South China Grid Guangxi Grid Company.
La cellule de batterie haute capacité est l’unité de base de l’ensemble du système de stockage d’énergie par batterie sodium-ion. Après un an et demi de recherche, l'équipe du projet a développé la première batterie de stockage d'énergie sodium-ion de 210 Ah, longue durée de vie, à large zone de température et haute sécurité au monde. "Du point de vue des performances, notre type de batterie sodium-ion présente les avantages d'une large zone de température de travail, d'une charge rapide et d'une bonne multiplicité, et peut être chargée à 90 % en 12 minutes", a déclaré Hu Yongsheng, chercheur au Institut de physique, Académie chinoise des sciences.
En tant que principaux participants techniques au projet, l'Institut de recherche sur le stockage d'énergie de SouthGrid Energy Storage Company dans l'intégration du système de stockage d'énergie par batterie au lithium et la prévention et le contrôle de la sécurité sur le terrain possède une riche expérience de recherche et entreprend le programme clé national de recherche et de développement " application du cycle de vie du système de stockage d'énergie par batterie lithium-ion de la technologie de sécurité ». "Bien que les principes de réaction des batteries au sodium et au lithium soient similaires, le développement d'un système complet de stockage d'énergie combinant les caractéristiques de charge et de décharge des batteries au sodium nécessite de surmonter de nombreux nouveaux défis", a déclaré Li Yongqi, expert technique de SouthGrid Energy Storage Company. , avec émotion.
En prenant l'intégration du système comme exemple, l'équipe du projet adopte de manière innovante une architecture de stockage d'énergie distribuée basée sur la haute tension des batteries sodium-ion, et l'ensemble du système intègre 88 convertisseurs modulaires, réalisant une « correspondance individuelle » avec le clusters de batteries, alors que l'architecture distribuée traditionnelle du système de stockage d'énergie lithium-ion n'a besoin que d'intégrer plus de 40 convertisseurs. L’objectif immédiat du doublement du nombre de convertisseurs est d’augmenter la disponibilité de la capacité et l’efficacité de la conversion énergétique. L'efficacité globale de conversion d'énergie de ce système de stockage d'énergie par batterie au sodium est supérieure à 92 %, tandis que les batteries au lithium sont généralement inférieures à 90 %, ce qui devrait compléter et remplacer efficacement les batteries au lithium et être appliquées au stockage d'énergie électrochimique à grande échelle. véhicules électriques, machines de construction et autres domaines.
En ce qui concerne la prévention et le contrôle de la sécurité, l'équipe a développé une stratégie de gestion thermique pour le système de refroidissement liquide ainsi qu'un ensemble complet de technologies de prévention et de contrôle des incendies pour le système de stockage d'énergie par batterie sodium-ion, telles qu'une barrière thermique au niveau du module et extincteur à haute efficacité.
La différence de température entre plus de 22 000 cellules de batterie au sodium dans l’ensemble du système est contrôlée à moins de 3 degrés Celsius. L'utilisation à la fois d'une dissipation thermique et d'une barrière contre l'emballement thermiquecouverture d'aérogel en fibre de verreen tant que matériau de barrière thermique entre le noyau électrique, le temps de propagation de l'emballement thermique du monomère de la batterie de 30 minutes à 2 heures, prolongé jusqu'à 4 fois, améliorant considérablement la sécurité du module de batterie.
L'équipe a développé une technologie efficace d'extinction d'incendie, de refroidissement et d'anti-rallumage à l'azote liquide, capable d'éteindre l'incendie initial de la batterie en 5 secondes, pour tenir 24 heures sans réallumage ni explosion. "La technologie actuelle de stockage d'énergie au lithium et au sodium pour promouvoir l'amélioration des caractéristiques de chacun est évidente, cet ensemble de recherche sur le système de stockage d'énergie par batterie sodium-ion et la technologie pratique d'extinction d'incendie, de refroidissement et d'anti-rallumage efficace à l'azote liquide grâce à l'énergie de la batterie lithium-ion. application du cycle de vie du système de stockage de l'application de conversion de technologie de sécurité dans la synchronisation du système de stockage d'énergie au lithium et au sodium pour la première fois dans l'application d'ingénierie », a déclaré LiYongQi.
28 janvier 2024, par l'académicien Jiang Jianchun de l'Académie chinoise d'ingénierie, l'académicien chinois des sciences, l'académicien Cheng Shijie, l'académicien Zhang Yue, l'académicien Sun Jinhua de l'Académie des sciences de l'Union européenne et d'autres experts du comité d'évaluation de la Fédération chinoise de l'industrie des machines sur le résultats du projet pour faire un examen de l'évaluation : la technologie globale du « système de stockage d'énergie par batterie sodium-ion de 10 MWh pour les centrales électriques de stockage d'énergie électrique » développée par l'équipe du projet est au niveau international de pointe.
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Heure de publication : 23 mai 2024