Recentemente, la prima centrale elettrica di accumulo di energia con batterie agli ioni di sodio di grande capacità della Cina, la centrale elettrica di accumulo di energia con batterie agli ioni di sodio Volin, è entrata in funzione a Nanning, Guangxi. Questo è il programma nazionale di ricerca e sviluppo “Tecnologia di accumulo dell'energia delle batterie agli ioni di sodio da 100 megawattora” della prima fase del progetto, con una dimensione installata di 2,5 megawatt/10 megawattora.
La centrale elettrica è investita e costruita dalla Guangxi Power Grid Company della Southern Power Grid e la portata di questa fase è di 10 MWh. La portata totale del progetto raggiungerà i 100 MWh, che potranno generare 73 milioni di gradi di elettricità pulita all'anno. La centrale elettrica è investita e costruita dalla Guangxi Power Grid Company della Southern Power Grid, e la portata di questa fase è di 10 MWh. La portata totale del progetto raggiungerà i 100 MWh, che potranno generare 73 milioni di gradi di elettricità pulita all’anno, riducendo corrispondentemente le emissioni di biossido di carbonio di 50.000 tonnellate e soddisfacendo il fabbisogno elettrico di 35.000 utenti residenziali.
Rispetto allo stoccaggio dell'energia tramite batterie agli ioni di litio, le riserve di materie prime per lo stoccaggio dell'energia delle batterie agli ioni di sodio “fratelli”, facili da estrarre, a basso costo, migliori prestazioni a basse temperature, nello stoccaggio di energia su larga scala presentano evidenti vantaggi. "Immagazzinamento dell'energia nelle batterie agli ioni di sodio nella scala della fase di sviluppo, il costo può essere ridotto dal 20% al 30%, con la premessa di migliorare completamente la struttura e il processo della batteria, migliorare il tasso di utilizzo dei materiali e del ciclo vita, il costo dell'elettricità può essere esplorato fino a 0,2 yuan / kWh, è quello di promuovere l'applicazione economica di un nuovo tipo di stoccaggio di un'importante direzione della tecnologia", il sistema nazionale di stoccaggio dell'energia Chen Man, vice segretario generale della National Electric Lo ha affermato il comitato tecnico per l'immagazzinamento dell'energia ed esperto tecnico di livello strategico della Southern Power Grid.
Sebbene il lavoro della Cina nella ricerca e sviluppo, produzione, standardizzazione, promozione del mercato e applicazione di batterie agli ioni di sodio sia in pieno svolgimento, non esiste alcun precedente internazionale per l’applicazione della tecnologia delle batterie agli ioni di sodio a centrali elettriche di accumulo di energia di grande capacità. .
Nel novembre 2022, la Guangxi Power Grid Company, in collaborazione con la South Grid Energy Storage Company, l'Istituto di fisica dell'Accademia cinese delle scienze, Zhongkehai Sodium Technology Co., Ltd. e altre unità del team di progetto, hanno lanciato ufficialmente il progetto nazionale programma chiave di ricerca e sviluppo sottoargomento del progetto “Tecnologia di integrazione del sistema di accumulo di energia con batteria agli ioni di sodio da 100 megawattora e dimostrazione dell'applicazione” ricerca Affrontare il compito. "Ci concentriamo sulla preparazione della bilancia elettrica ad alte prestazioni, sull'integrazione del sistema, sulla prevenzione e sul controllo della sicurezza e su altre tecnologie chiave per svolgere la ricerca, formate con diritti di proprietà intellettuale indipendenti sulla preparazione delle batterie agli ioni di sodio e sulla tecnologia di integrazione del sistema", ha affermato il leader del progetto. ha introdotto la South China Grid Guangxi Grid Company, vicedirettore del Dipartimento di Innovazione Gao Lik.
La cella della batteria ad alta capacità è l'unità base dell'intero sistema di accumulo dell'energia della batteria agli ioni di sodio. Dopo un anno e mezzo di ricerca, il team del progetto ha sviluppato la prima batteria al mondo di accumulo di energia agli ioni di sodio da 210 Ah, a lunga durata, con ampia zona di temperatura e ad alta sicurezza. "Dal punto di vista delle prestazioni, il nostro tipo di batteria agli ioni di sodio presenta i vantaggi di un'ampia zona di temperatura di lavoro, ricarica rapida e buona molteplicità, e può essere caricata al 90% in 12 minuti", ha affermato Hu Yongsheng, un ricercatore dell'Università Istituto di Fisica, Accademia Cinese delle Scienze.
In qualità di principali partecipanti tecnici al progetto, l’Istituto di ricerca sullo stoccaggio dell’energia della SouthGrid Energy Storage Company nell’integrazione del sistema di stoccaggio dell’energia con batterie al litio e nella prevenzione e controllo della sicurezza sul campo ha una vasta esperienza di ricerca, intraprende il programma chiave nazionale di ricerca e sviluppo “ applicazione del ciclo di vita del sistema di accumulo dell’energia della batteria agli ioni di litio della tecnologia di sicurezza”. "Sebbene i principi di reazione delle batterie al sodio e al litio siano simili, lo sviluppo di un sistema completo di accumulo di energia che combini le caratteristiche di carica e scarica delle batterie al sodio richiede il superamento di molte nuove sfide", ha affermato Li Yongqi, un esperto tecnico della SouthGrid Energy Storage Company. , con emozione.
Prendendo come esempio l'integrazione del sistema, il team del progetto adotta in modo innovativo un'architettura distribuita di accumulo dell'energia basata sull'alta tensione delle batterie agli ioni di sodio, e l'intero sistema integra 88 convertitori modulari, realizzando una "corrispondenza uno-a-uno" con il sistema cluster di batterie, mentre la tradizionale architettura distribuita del sistema di accumulo dell’energia agli ioni di litio necessita solo di integrare più di 40 convertitori. Lo scopo immediato del raddoppio del numero di convertitori è quello di aumentare la disponibilità di capacità e l’efficienza di conversione energetica. L'efficienza complessiva di conversione dell'energia di questo sistema di accumulo di energia con batterie al sodio è superiore al 92%, mentre le batterie al litio sono generalmente inferiori al 90%, che dovrebbe integrare e sostituire efficacemente le batterie al litio e essere applicata allo stoccaggio di energia elettrochimica su larga scala, veicoli elettrici, macchine edili e altri campi.
Per quanto riguarda la prevenzione e il controllo della sicurezza, il team ha sviluppato una strategia di gestione termica per il sistema di raffreddamento a liquido, nonché una serie completa di tecnologie di prevenzione e controllo degli incendi per il sistema di accumulo dell'energia con batteria agli ioni di sodio, come barriera termica a livello di modulo e estinguente ad alta efficienza.
La differenza di temperatura tra le oltre 22.000 celle della batteria al sodio nell'intero sistema è controllata entro 3 gradi Celsius. L'uso sia della dissipazione del calore che della barriera termicacoperta in aerogel in fibra di vetrocome materiale di barriera termica tra il nucleo elettrico, il tempo di diffusione della fuga termica del monomero della batteria da 30 minuti a 2 ore, esteso a 4 volte, migliorando notevolmente la sicurezza del modulo batteria.
Il team ha sviluppato l'efficiente tecnologia antincendio, di raffreddamento e anti-riaccensione dell'azoto liquido, in grado di estinguere l'incendio iniziale della batteria entro 5 secondi, per fare 24 ore senza riaccensione ed esplosione. "L'attuale tecnologia di accumulo dell'energia al litio e al sodio promuove il miglioramento delle reciproche caratteristiche, evidente, questo insieme di ricerca sui sistemi di accumulo dell'energia con batterie agli ioni di sodio e la pratica tecnologia di estinzione, raffreddamento e anti-riaccensione efficiente dell'azoto liquido attraverso l'energia delle batterie agli ioni di litio applicazione del ciclo di vita del sistema di accumulo dell'applicazione di conversione della tecnologia di sicurezza nella sincronizzazione del sistema di accumulo di energia al litio e sodio per la prima volta nell'applicazione di ingegneria", ha affermato LiYongQi.
28 gennaio 2024, da parte dell'accademico Jiang Jianchun dell'Accademia cinese di ingegneria, dell'Accademia cinese delle scienze, dell'accademico Cheng Shijie, dell'accademico Zhang Yue, dell'accademico Sun Jinhua dell'Accademia delle scienze dell'Unione europea e di altri esperti del Comitato di valutazione della Federazione dell'industria meccanica cinese sul risultati del progetto per effettuare una revisione della valutazione: la tecnologia complessiva del “sistema di accumulo di energia con batterie agli ioni di sodio da 10 MWh per centrali elettriche di accumulo di energia elettrica” sviluppata dal team di progetto è a livello internazionale.
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Orario di pubblicazione: 23 maggio 2024