最近、中国初の大容量ナトリウムイオン電池エネルギー貯蔵発電所である巻林ナトリウムイオン電池エネルギー貯蔵発電所が広西チワン族自治区南寧市で稼働を開始した。これは、国家重点研究開発プログラム「100メガワット時のナトリウムイオン電池エネルギー貯蔵技術」プロジェクト実証プロジェクトの第1段階で、設置規模は2.5メガワット時/10メガワット時である。
この発電所は南方電力網の広西電力網公司が出資・建設しており、今期の規模は10MWhである。プロジェクトの総規模は100MWhに達し、年間7,300万度のクリーンな電力を生成することができます。発電所は南方電力網の広西電力網公司が投資・建設し、この段階の規模は10MWhです。プロジェクトの総規模は100MWhに達し、年間7,300万度のクリーンな電力を生成することができ、それに応じて二酸化炭素排出量を5万トン削減し、3万5,000人の住宅ユーザーの電力需要を満たすことができる。
リチウムイオン電池エネルギー貯蔵と比較して、「兄弟」ナトリウムイオン電池エネルギー貯蔵原料の埋蔵量、抽出が容易、低コスト、低温での性能の向上など、大規模エネルギー貯蔵においては明らかな利点があります。 「ナトリウムイオン電池のエネルギー貯蔵は、開発段階の規模では、電池の構造とプロセスを完全に改善し、材料の利用率とサイクルを改善することを前提として、コストを20％から30％削減できます」 「寿命、電力コストは0.2元/kWhまで探求可能であり、技術の重要な方向性の新しいタイプの貯蔵の経済的応用を促進することである」と国家電力エネルギー貯蔵の陳萬・国家電力副秘書長は述べた。電力貯蔵技術委員会と南部電力網の戦略レベルの技術専門家が述べた。
中国ではナトリウムイオン電池製品の研究開発、生産、標準化、市場促進、応用の取り組みが本格化しているが、ナトリウムイオン電池技術を大容量エネルギー貯蔵発電所に応用した国際的な前例はない。 。
2022年11月、広西電力網公司は、南方網エネルギー貯蔵公社、中国科学院物理研究所、中克海ナトリウム技術有限公司およびプロジェクトチームの他の部門と協力して、全国規模の電力網を正式に発足させた。主要研究開発プログラムプロジェクトのサブテーマ「100メガワット時ナトリウムイオン電池エネルギー貯蔵システム統合技術と応用実証」の研究課題に取り組む。 「私たちは、ナトリウムイオン電池の製造とシステム統合技術の独立した知的財産権で形成された、高性能電気コアスケールの製造、システム統合および安全予防と制御、および研究を実行するためのその他の主要技術に焦点を当てています。」とプロジェクトリーダー、広西チワン族自治区南華電網有限公司イノベーション部副部長のガオ・リク氏が紹介した。
大容量バッテリーセルは、ナトリウムイオンバッテリーエネルギー貯蔵システム全体の基本ユニットです。プロジェクトチームは1年半の研究を経て、世界初の長寿命、広い温度帯、高い安全性を備えた210Ahナトリウムイオン蓄電池を開発した。 「性能の観点から見ると、私たちの種類のナトリウムイオン電池は、広い使用温度帯、急速充電、優れた多重度という利点があり、12分で90％まで充電できます」と、同研究所の研究員胡永生氏は述べた。中国科学院物理研究所。
プロジェクトの主な技術参加者として、サウスグリッドエネルギー貯蔵会社エネルギー貯蔵研究所は、リチウム電池エネルギー貯蔵システムの統合と安全性の予防と制御分野で豊富な研究経験を持ち、国家重点研究開発プログラムに取り組んでいます。リチウムイオン電池エネルギー貯蔵システムのライフサイクルにおける安全技術の応用」。 「ナトリウム電池とリチウム電池の反応原理は似ていますが、ナトリウム電池の充放電特性を組み合わせた完全なエネルギー貯蔵システムの開発には、多くの新たな課題を克服する必要があります」とSouthGrid Energy Storage Companyの技術専門家Li Yongqi氏は述べています。 、感動とともに。
システム統合を例に挙げると、プロジェクトチームはナトリウムイオン電池の高電圧に基づく分散型エネルギー貯蔵アーキテクチャを革新的に採用し、システム全体が88個のモジュラーコンバータを統合し、システムとの「1対1対応」を実現しました。一方、リチウムイオンエネルギー貯蔵システムの従来の分散型アーキテクチャでは、40 を超えるコンバータを統合するだけで済みます。コンバータの数を倍増する当面の目的は、容量の可用性とエネルギー変換効率を高めることです。このナトリウム電池エネルギー貯蔵システムの全体的なエネルギー変換効率は92％以上ですが、リチウム電池は一般に90％未満であり、リチウム電池を補完し、効果的に置き換え、大規模な電気化学エネルギー貯蔵に適用されることが期待されています。電気自動車、建設機械などの分野。
安全予防と制御に関しては、チームは液冷システムの熱管理戦略と、モジュールレベルの遮熱装置やナトリウムイオン電池エネルギー貯蔵システムの火災予防および制御技術の完全なセットを開発しました。高効率の消火を実現します。
システム全体の 22,000 個を超えるナトリウム電池セル間の温度差は 3 ℃以内に制御されます。放熱と熱暴走バリアの併用ガラス繊維エアロゲルブランケット電気コア間の断熱材としてバッテリーモノマーの熱暴走時間が30分から2時間に延長され、バッテリーモジュールの安全性が大幅に向上しました。
同チームは、液体窒素による効率的な消火、冷却、再点火防止技術を開発し、バッテリーの初期火災を5秒以内に消火し、再点火や爆発を起こすことなく24時間消火することができた。 「現在のリチウムとナトリウムのエネルギー貯蔵技術は、互いの特性の改善を促進することは明らかであり、この一連のナトリウムイオン電池エネルギー貯蔵システムの研究と、リチウムイオン電池エネルギーを利用した液体窒素の効率的な消火、冷却、再点火技術の実用化が図られています。」蓄電システムのライフサイクルアプリケーション、安全技術変換アプリケーション、リチウム、ナトリウムエネルギー貯蔵システムの同期は、エンジニアリングアプリケーションで初めてです」とLiYongQi氏は述べた。
2024 年 1 月 28 日、中国工程院の蒋建春学士、中国科学院、程世傑学士、張越学士、欧州連合科学院孫金華学士および中国機械工業連合会評価委員会のその他の専門家による。審査見直しプロジェクトの成果：プロジェクトチームが開発した「電力貯蔵発電所用10MWhナトリウムイオン電池エネルギー貯蔵システム」の総合技術は国際トップレベルにある。
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投稿日時: 2024 年 5 月 23 日