Niedawno w Nanning w Guangxi uruchomiono pierwszą w Chinach elektrownię magazynującą energię z akumulatorów sodowo-jonowych o dużej mocy – elektrownię Volin z akumulatorami sodowo-jonowymi. Jest to kluczowy krajowy program badawczo-rozwojowy „Technologia magazynowania energii w akumulatorach sodowo-jonowych o pojemności 100 megawatogodzin” – projekt demonstracyjny z pierwszej fazy projektu, o mocy zainstalowanej 2,5 megawata/10 megawatogodzin.
Inwestycją i budową elektrowni jest spółka Guangxi Power Grid Company z Southern Power Grid, a skala tego etapu wynosi 10 MWh. Całkowita skala projektu wyniesie 100 MWh, co może wygenerować 73 miliony stopni czystej energii elektrycznej rocznie. Elektrownię inwestuje i buduje Guangxi Power Grid Company z Southern Power Grid, a skala tego etapu wynosi 10 MWh. Całkowita skala projektu wyniesie 100 MWh, co pozwoli wygenerować 73 miliony stopni czystej energii elektrycznej rocznie, odpowiednio zmniejszyć emisję dwutlenku węgla o 50 000 ton i zaspokoić potrzeby energetyczne 35 000 użytkowników indywidualnych.
W porównaniu z magazynowaniem energii w akumulatorach litowo-jonowych, rezerwy surowców do magazynowania energii w akumulatorach sodowo-jonowych „bracia”, łatwe do wydobycia, niskie koszty, lepsza wydajność w niskich temperaturach, w przypadku magazynowania energii na dużą skalę, mają oczywiste zalety. „Magazynowanie energii w akumulatorach sodowo-jonowych w skali etapu rozwoju, koszt można obniżyć o 20% do 30%, przy założeniu pełnego ulepszenia struktury i procesu akumulatora, poprawy stopnia wykorzystania materiałów i cyklu życia, koszt energii elektrycznej można zbadać do 0,2 juanów / kWh, jest promowanie ekonomicznego zastosowania nowego typu magazynowania w ważnym kierunku technologicznym”, krajowy magazyn energii elektrycznej Chen Man, zastępca sekretarza generalnego National Electric Komitet Techniczny ds. Magazynowania Energii i ekspert techniczny szczebla strategicznego z południowej sieci elektroenergetycznej, powiedział.
Chociaż prace w Chinach w zakresie badań i rozwoju, produkcji, standaryzacji, promocji rynkowej i stosowania akumulatorów sodowo-jonowych postępują pełną parą, nie ma międzynarodowego precedensu w zakresie stosowania technologii akumulatorów sodowo-jonowych w elektrowniach magazynujących energię o dużej pojemności .
W listopadzie 2022 r. firma Guangxi Power Grid Company we współpracy z South Grid Energy Storage Company, Instytutem Fizyki Chińskiej Akademii Nauk, firmą Zhongkehai Sodium Technology Co., Ltd. i innymi jednostkami zespołu projektowego oficjalnie uruchomiła krajową Podtemat projektu kluczowego programu badawczo-rozwojowego „100-megawatogodzinna bateria sodowo-jonowa, integracja systemu magazynowania energii i demonstracja zastosowań” Badania Podejmij zadanie. „Koncentrujemy się na wysokowydajnym przygotowaniu wagi z rdzeniem elektrycznym, integracji systemów oraz zapobieganiu i kontroli bezpieczeństwa oraz innych kluczowych technologiach do przeprowadzania badań, utworzonych przy użyciu niezależnych praw własności intelektualnej w zakresie przygotowania akumulatorów sodowo-jonowych i technologii integracji systemów” – lider projektu, South China Grid Guangxi Grid Company, zastępca dyrektora Departamentu Innowacji przedstawił Gao Lik.
Ogniwo akumulatorowe o dużej pojemności jest podstawową jednostką całego systemu magazynowania energii w postaci akumulatorów sodowo-jonowych. Po półtora roku badań zespół projektowy opracował pierwszy na świecie akumulator sodowo-jonowy 210 Ah o długiej żywotności i szerokim zakresie temperatur. „Z punktu widzenia wydajności nasz rodzaj akumulatorów sodowo-jonowych ma zalety szerokiej strefy temperatur pracy, szybkiego ładowania i dobrej wielokrotności, a także można go naładować do 90% w 12 minut” – powiedział Hu Yongsheng, naukowiec w Instytut Fizyki Chińskiej Akademii Nauk.
Jako główni techniczni uczestnicy projektu, Instytut Badań nad Magazynowaniem Energii SouthGrid Energy Storage Company w zakresie integracji systemów magazynowania energii w postaci baterii litowych oraz zapobiegania i kontroli bezpieczeństwa w terenie posiada bogate doświadczenie badawcze, realizuje kluczowy krajowy program badawczo-rozwojowy „ Cykl życia systemu magazynowania energii w akumulatorach litowo-jonowych, zastosowanie technologii bezpieczeństwa”. „Chociaż zasady reakcji akumulatorów sodowych i litowych są podobne, opracowanie kompletnego systemu magazynowania energii, który łączy w sobie właściwości ładowania i rozładowywania akumulatorów sodowych, wymaga przezwyciężenia wielu nowych wyzwań” – powiedział Li Yongqi, ekspert techniczny z SouthGrid Energy Storage Company , z emocjami.
Biorąc za przykład integrację systemu, zespół projektowy w innowacyjny sposób przyjmuje rozproszoną architekturę magazynowania energii opartą na wysokim napięciu akumulatorów sodowo-jonowych, a cały system integruje 88 modułowych przekształtników, realizując „korespondencję jeden do jednego” z klastry akumulatorów, podczas gdy tradycyjna rozproszona architektura systemu magazynowania energii litowo-jonowej wymaga jedynie zintegrowania ponad 40 konwerterów. Bezpośrednim celem podwojenia liczby konwerterów jest zwiększenie dostępności mocy i efektywności konwersji energii. Ogólna efektywność konwersji energii tego systemu magazynowania energii w postaci baterii sodowych wynosi ponad 92%, podczas gdy baterie litowe są na ogół mniejsze niż 90%, co ma uzupełniać i skutecznie zastępować baterie litowe i być stosowane do elektrochemicznego magazynowania energii na dużą skalę, pojazdy elektryczne, maszyny budowlane i inne dziedziny.
Jeśli chodzi o zapobieganie i kontrolę bezpieczeństwa, zespół opracował strategię zarządzania temperaturą dla układu chłodzenia cieczą, a także kompletny zestaw technologii zapobiegania pożarom i kontroli dla systemu magazynowania energii w postaci akumulatorów sodowo-jonowych, takich jak bariera termiczna na poziomie modułu i wysokoskuteczne gaszenie pożarów.
Różnica temperatur pomiędzy ponad 22 000 ogniw baterii sodowych w całym systemie jest kontrolowana w granicach 3 stopni Celsjusza. Zastosowanie zarówno rozpraszania ciepła, jak i bariery termicznejkoc aerożelowy z włókna szklanegojako materiał stanowiący barierę termiczną pomiędzy rdzeniem elektrycznym, czas niekontrolowanej niestabilności termicznej monomeru akumulatora wydłuża się 4-krotnie, co znacznie poprawia bezpieczeństwo modułu akumulatorowego.
Zespół opracował wydajną technologię gaszenia, chłodzenia i ponownego zapłonu ciekłym azotem, zdolną do ugaszenia początkowego pożaru akumulatora w ciągu 5 sekund, aby wytrzymać 24 godziny bez ponownego zapłonu i eksplozji. „Obecna technologia magazynowania energii litowo-sodowej, mająca na celu promowanie wzajemnej poprawy właściwości, jest oczywista, ten zestaw badań nad systemem magazynowania energii w akumulatorach sodowo-jonowych oraz praktyczna, wydajna technologia gaszenia, chłodzenia i zapobiegania ponownemu zapłonowi w postaci ciekłego azotu dzięki energii akumulatora litowo-jonowego zastosowanie cyklu życia systemu magazynowania, zastosowanie konwersji technologii bezpieczeństwa w litowo-sodowej synchronizacji systemu magazynowania energii po raz pierwszy w zastosowaniu inżynieryjnym” – powiedział LiYongQi.
28 stycznia 2024 r., autor: pracownik naukowy Chińskiej Akademii Inżynierii Jiang Jianchun, pracownik Chińskiej Akademii Nauk, pracownik naukowy Cheng Shijie, pracownik naukowy Zhang Yue, pracownik akademicki Akademii Nauk Unii Europejskiej Sun Jinhua i inni eksperci Komisji Oceniającej Chińskiej Federacji Przemysłu Maszynowego ds. wyników projektu w celu dokonania przeglądu oceny: ogólna technologia „Systemu magazynowania energii w postaci baterii sodowo-jonowych o pojemności 10 MWh dla elektrowni magazynujących energię elektryczną” opracowana przez zespół projektowy stoi na wiodącym międzynarodowym poziomie.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (również WhatsApp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adres: nr 398 New Green Road Xinbang Town, dystrykt Songjiang, Szanghaj
Czas publikacji: 23 maja 2024 r