Recentemente, a primeira estação de energia de armazenamento de energia com bateria de íon de sódio de grande capacidade da China - a estação de energia de armazenamento de energia com bateria de íon de sódio Volin entrou em operação em Nanning, Guangxi. Este é o projeto de demonstração do projeto nacional de pesquisa e desenvolvimento “Tecnologia de armazenamento de energia de bateria de íon de sódio de 100 megawatts-hora” da primeira fase do projeto, o tamanho instalado de 2,5 megawatts/10 megawatts-hora.
A usina foi investida e construída pela Guangxi Power Grid Company da Southern Power Grid, e a escala desta fase é de 10 MWh. A escala total do projeto chegará a 100 MWh, que pode gerar 73 milhões de graus de eletricidade limpa anualmente. A usina é investida e construída pela Guangxi Power Grid Company da Southern Power Grid, e a escala desta fase é de 10 MWh. A escala total do projecto atingirá 100 MWh, o que poderá gerar 73 milhões de graus de electricidade limpa anualmente, reduzir correspondentemente as emissões de dióxido de carbono em 50.000 toneladas e satisfazer as necessidades de electricidade de 35.000 utilizadores residenciais.
Em comparação com o armazenamento de energia da bateria de íons de lítio, as reservas de matéria-prima para armazenamento de energia da bateria de íons de sódio “irmãos”, fáceis de extrair, de baixo custo, melhor desempenho em baixas temperaturas, no armazenamento de energia em grande escala têm vantagens óbvias. “Armazenamento de energia da bateria de íon de sódio na escala do estágio de desenvolvimento, o custo do custo pode ser reduzido em 20% a 30%, sob a premissa de melhorar totalmente a estrutura e o processo da bateria, melhorar a taxa de utilização de materiais e ciclo vida, o custo da eletricidade pode ser explorado para 0,2 yuan / kWh, é promover a aplicação econômica de um novo tipo de armazenamento de uma importante direção da tecnologia”, o armazenamento nacional de energia elétrica Chen Man, vice-secretário-geral da National Electric Comitê Técnico de Armazenamento de Energia e especialista técnico de nível estratégico da Southern Power Grid, disse.
Embora o trabalho da China na investigação e desenvolvimento, produção, normalização, promoção de mercado e aplicação de produtos de baterias de iões de sódio esteja em pleno andamento, não há precedente internacional para a aplicação da tecnologia de baterias de iões de sódio a centrais eléctricas de armazenamento de energia de grande capacidade. .
Em novembro de 2022, a Guangxi Power Grid Company, em conjunto com a South Grid Energy Storage Company, o Instituto de Física da Academia Chinesa de Ciências, Zhongkehai Sodium Technology Co., Ltd. principal programa de pesquisa e desenvolvimento subtópico do projeto “Tecnologia de integração de sistema de armazenamento de energia de bateria de íon de sódio de 100 megawatts-hora e demonstração de aplicação” pesquisa Enfrente a tarefa. “Nós nos concentramos na preparação de escala de núcleo elétrico de alto desempenho, integração de sistemas e prevenção e controle de segurança e outras tecnologias-chave para realizar pesquisas, formadas com direitos de propriedade intelectual independentes de preparação de baterias de íons de sódio e tecnologia de integração de sistemas”, o líder do projeto, a South China Grid Guangxi Grid Company, vice-diretor do Departamento de Inovação Gao Lik apresentou.
A célula da bateria de alta capacidade é a unidade básica de todo o sistema de armazenamento de energia da bateria de íons de sódio. Após um ano e meio de pesquisa, a equipe do projeto desenvolveu a primeira bateria de armazenamento de energia de íons de sódio de 210Ah de longa vida, ampla zona de temperatura e alta segurança do mundo. “Do ponto de vista do desempenho, nosso tipo de bateria de íon de sódio tem as vantagens de uma ampla zona de temperatura de trabalho, carregamento rápido e boa multiplicidade, e pode ser carregada até 90% em 12 minutos”, disse Hu Yongsheng, pesquisador do Instituto de Física, Academia Chinesa de Ciências.
Como principais participantes técnicos do projeto, o Instituto de Pesquisa de Armazenamento de Energia da SouthGrid Energy Storage Company na integração do sistema de armazenamento de energia de bateria de lítio e na prevenção e controle de segurança no campo tem uma vasta experiência em pesquisa, realiza o principal programa nacional de pesquisa e desenvolvimento “ aplicação do ciclo de vida do sistema de armazenamento de energia da bateria de íons de lítio da tecnologia de segurança”. “Embora os princípios de reação das baterias de sódio e de lítio sejam semelhantes, o desenvolvimento de um sistema completo de armazenamento de energia que combine as características de carga e descarga das baterias de sódio requer a superação de muitos novos desafios”, disse Li Yongqi, especialista técnico da SouthGrid Energy Storage Company. , com emoção.
Tomando a integração do sistema como exemplo, a equipe do projeto adota de forma inovadora uma arquitetura de armazenamento de energia distribuída baseada na alta tensão de baterias de íons de sódio, e todo o sistema integra 88 conversores modulares, realizando uma “correspondência um-para-um” com o clusters de baterias, enquanto a arquitetura distribuída tradicional do sistema de armazenamento de energia de íons de lítio só precisa integrar mais de 40 conversores. O objetivo imediato de duplicar o número de conversores é aumentar a disponibilidade de capacidade e a eficiência de conversão de energia. A eficiência geral de conversão de energia deste sistema de armazenamento de energia de bateria de sódio é superior a 92%, enquanto as baterias de lítio são geralmente inferiores a 90%, o que deverá complementar e substituir efetivamente as baterias de lítio e ser aplicado ao armazenamento de energia eletroquímica em grande escala, veículos elétricos, máquinas de construção e outros campos.
Quanto à prevenção e controle de segurança, a equipe desenvolveu uma estratégia de gerenciamento térmico para o sistema de refrigeração líquida, bem como um conjunto completo de tecnologias de prevenção e controle de incêndio para o sistema de armazenamento de energia da bateria de íons de sódio, como barreira térmica em nível de módulo e extinção de incêndio de alta eficiência.
A diferença de temperatura entre mais de 22.000 células de bateria de sódio em todo o sistema é controlada dentro de 3 graus Celsius. O uso de dissipação de calor e barreira de fuga térmicamanta de aerogel de fibra de vidrocomo material de barreira térmica entre o núcleo elétrico, o tempo de propagação da fuga térmica do monômero da bateria de 30 minutos a 2 horas, estendido para 4 vezes, melhorando muito a segurança do módulo da bateria.
A equipe desenvolveu a tecnologia eficiente de extinção de incêndio, resfriamento e anti-reignição com nitrogênio líquido, capaz de extinguir o incêndio inicial da bateria em 5 segundos, para fazer 24 horas sem re-ignição e explosão. “A atual tecnologia de armazenamento de energia de lítio e sódio para promover a melhoria das características de cada um é óbvia, este conjunto de pesquisa de sistema de armazenamento de energia de bateria de íon de sódio e tecnologia prática de extinção de incêndio, resfriamento e anti-reignição com nitrogênio líquido prático por meio da energia da bateria de íon de lítio aplicação do ciclo de vida do sistema de armazenamento de aplicação de conversão de tecnologia de segurança em sincronização do sistema de armazenamento de energia de lítio e sódio pela primeira vez na aplicação de engenharia”, disse LiYongQi.
28 de janeiro de 2024, pelo acadêmico Jiang Jianchun da Academia Chinesa de Engenharia, pela Academia Chinesa de Ciências, pelo acadêmico Cheng Shijie, pelo acadêmico Zhang Yue, pelo acadêmico Sun Jinhua da Academia de Ciências da União Europeia e por outros especialistas do Comitê de Avaliação da Federação da Indústria de Máquinas da China no resultados do projeto para fazer uma revisão da avaliação: a tecnologia geral do “sistema de armazenamento de energia com bateria de íon de sódio de 10 MWh para usinas de armazenamento de energia elétrica” desenvolvida pela equipe do projeto está no nível de liderança internacional.
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Horário da postagem: 23 de maio de 2024