Заходзячы ў Нацыянальную дэманстрацыйную электрастанцыю ветравога і сонечнага назапашвання і перадачы ў акрузе Чжанбэй, вы можаце ўбачыць шэрагі белых ветравых турбін і зіхатлівых блакітных фотаэлектрычных панэляў на зялёных лугах.

Гэта найбуйнейшы дэманстрацыйны праект ветра-сонечнага захоўвання і перадачы ў маёй краіне. Ён прымае першыя ў свеце ветра-сонечныя акумулятары і перадачы камбінаваных ідэй будаўніцтва электраэнергіі і тэхнічных маршрутаў. Гэта ўсёабдымны новы праект дэманстрацыі энергіі, які аб’ядноўвае ветравую энергію, фотаэлектрычныя прылады, прылады для назапашвання энергіі і разумную перадачу энергіі. .

Гэтая электрастанцыя можа «захоўваць» рэсурсы ветру і сонца, якія «цяжка прадказаць, цяжка кантраляваць і адпраўляць», і пераўтвараць іх у якасную і надзейную зялёную электрычную энергію для ўводу ў сетку, і можа працаваць у «плаўных ваганнях» і «пікаў галення і запаўнення далінаў» Гнуткае пераключэнне паміж рэжымамі. У выпадку страты знешняга сілкавання ад электрасеткі, электрастанцыя для назапашвання энергіі можа падтрымліваць нармальную працу электрасеткі за кошт унутранай магчымасці самазапуску.

Развіццё тэхналогіі назапашвання энергіі з’яўляецца адной з ключавых асноўных тэхналогій для прасоўвання новай вытворчасці энергіі і павышэння бяспекі і стабільнасці электрасеткі. Сярод розных тыпаў электрахімічных тэхналогій назапашвання энергіі літый-тытанатныя батарэі маюць характарыстыкі доўгага цыклу і добрыя паказчыкі бяспекі, якія добра падыходзяць для сцэнарыяў прымянення сеткавага назапашвання энергіі. Аднак высокі кошт літый-тытанатных батарэй не спрыяе шырокамаштабным назапашванням энергіі.

У сувязі з гэтым Кітайскі навукова-даследчы інстытут электраэнергетыкі аб’яднаўся з шэрагам падраздзяленняў, каб сумесна сфармаваць праектную групу «Распрацоўка недарагіх літый-тытанатных акумулятараў для назапашвання энергіі і распрацоўка і прымяненне тэхналогіі сістэмнай інтэграцыі». Пасля многіх гадоў даследаванняў каманда праекта, заснаваная на арыгінальнай літый-тытанатнай батарэі, прапанавала сістэму матэрыялаў для літый-тытанатнай батарэі і прынцыпы рэканструкцыі вытворчага працэсу і тэхнічныя рашэнні для задавальнення патрэбаў прылажэнняў для назапашвання энергіі, а таксама распрацавала матэрыял тытаната літыя субмікронага ўзроўню. . Літый-тытанатная батарэя для назапашвання энергіі, распрацаваная ў рамках праекта, захоўвае ўласцівасці доўгага тэрміну службы, пры гэтым кошт значна зніжаецца. У 2017 годзе ў Пекінскай навуцы і тэхналогіях праект атрымаў другую прэмію.

Наступны выхад для новай энергіі

Назапашванне энергіі лічыцца наступным выхадам новай энергіі. Як перспектыўная тэхналогія для садзейнічання развіццю новай энергетычнай галіны ў будучыні, індустрыя назапашвання энергіі будзе гуляць вялізную ролю ў новым падключэнні да энергетычнай сеткі, новых энергетычных транспартных сродкаў, разумных сетак, мікрасетках, размеркаваных энергетычных сістэмах і хатняй энергіі сістэмы захоўвання.

«Прычына развіцця назапашвання энергіі ў тым, што фотаэлектрычная і ветравая электраэнергія з’яўляюцца перарывістымі і няўстойлівымі. Таму для забеспячэння стабільнай і надзейнай энергіі неабходна супрацоўніцтва сістэм назапашвання энергіі». Аб гэтым паведаміў журналістам дырэктар Упраўлення па даследаваннях анталогіі батарэі-назапашвальнікі, Кітайскага навукова-даследчага інстытута электраэнергетыкі Ян Кай.

Выкарыстанне буйнамаштабных тэхналогій назапашвання энергіі можа спрыяць развіццю аднаўляльных крыніц энергіі, павысіць бяспеку і стабільнасць электрасеткі, палепшыць якасць электразабеспячэння і эфектыўна палегчыць супярэчнасць паміж попытам і энергазабеспячэннем.

Маштабныя сістэмы назапашвання энергіі праходзяць праз усе аспекты вытворчасці, перадачы, размеркавання і выкарыстання энергетычнай сістэмы. Яго прымяненне можа не толькі палепшыць прадукцыйнасць традыцыйных энергетычных сістэм, але і прынесці рэвалюцыю ў планаванне, праектаванне, планіроўку, эксплуатацыю, кіраванне і выкарыстанне электрасетак. У гэтым сэнсе тэхналогія назапашвання энергіі – гэта тэхналагічная камандная вышыня з нацыянальным стратэгічным значэннем, а развіццё тэхналогій назапашвання энергіі насамрэч «захоўвае будучыню».

«Цудоўная кветка» ў літый-іённых батарэях

Зразумела, што тэхналогія назапашвання энергіі ў асноўным дзеліцца на назапашванне механічнай энергіі, назапашванне электрахімічнай энергіі, назапашванне электрамагнітнай энергіі і назапашванне энергіі з зменай фаз. У апошнія гады тэхналогія электрахімічнага назапашвання энергіі, прадстаўленая літый-іённымі батарэямі, мае характарыстыкі вялікага маштабу энергіі, гнуткага выбару месца і хуткай хуткасці рэагавання, што адпавядае тэхнічным патрабаванням энергетычных сістэм і тэндэнцыі развіцця разумных сетак, разглядаецца як даследчы фокус навукова-даследчых устаноў у розных краінах. Станьце тэхналогіяй назапашвання энергіі, якая найбольш хутка развіваецца. Літый-іённы акумулятар – гэта свайго роду «батарэя качалка». Станоўчы і адмоўны электроды складаюцца з двух злучэнняў або простых рэчываў, якія могуць некалькі разоў дэінтэркаляваць літый. Пры зарадцы матэрыял станоўчага электрода делитифицируется, і іёны літыя паступаюць у электраліт і пранікаюць у сепаратар, каб быць убудаваны ў адмоўны электрод. Станоўчы электрод падвяргаецца рэакцыі акіслення. Падчас выпіскі ўсё наадварот.

Тэхналогія літый-іённых акумулятараў знаходзіцца ў стане хуткага развіцця з даследаваннем матэрыялаў для батарэйных электродаў. Цяпер ён пашырыўся ад літый-кобальта-аксідных батарэй да трохкомпонентных сістэм, манганата літыя, фасфату жалеза літыя, тытаната літыя і іншых сістэм батарэй, якія існуюць разам. Новая літый-іённая батарэя з тытанатам літыя ў якасці адмоўнага электрода прабівае абмежаванні, уласцівыя графіту ў якасці адмоўнага электрода, і мае значна лепшую прадукцыйнасць, чым традыцыйныя літый-іённыя батарэі, што робіць яго адным з найбольш перспектыўных акумулятараў энергіі. З гэтай мэтай Ян Кай прадставіў журналістам чатыры асноўных перавагі літый-тытанатных батарэй, якія можна вылучыць:

Добрая бяспека і стабільнасць. Паколькі матэрыял анода тытаната літыя мае высокі патэнцыял устаўкі літыя, у працэсе зарадкі пазбягаюць адукацыі і выпадзення металічнага літыя. І паколькі яго раўнаважны патэнцыял вышэй, чым патэнцыял аднаўлення большасці растваральнікаў электралітаў, ён не рэагуе з электралітам і не ўтварае цвёрдае рэчыва – пасіўная плёнка на паверхні вадкасці дазваляе пазбегнуць ўзнікнення шматлікіх пабочных рэакцый, што значна павышае бяспеку . «Энергазахоўвальныя станцыі такія ж, як электрамабілі, а бяспека і стабільнасць з’яўляюцца найбольш важнымі паказчыкамі». — сказаў Ян Кай.

Выдатная прадукцыйнасць хуткай зарадкі. Занадта доўгі час зарадкі заўсёды быў перашкодай, якую цяжка пераадолець пры распрацоўцы электрамабіляў. Як правіла, выкарыстоўваюцца чыстыя электрычныя аўтобусы з павольнай зарадкай, і час зарадкі складае не менш за 4 гадзіны, а час зарадкі многіх чыста электрычных пасажырскіх аўтамабіляў складае да 8 гадзін. Літый-тытанатную батарэю можна цалкам зарадзіць прыкладна за дзесяць хвілін, што з’яўляецца якасным скачкам у параўнанні з традыцыйнымі батарэямі.

Доўгі цыкл жыцця. У параўнанні з графітавымі матэрыяламі, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў традыцыйных літый-іённых батарэях, матэрыялы тытаната літыя практычна не сціскаюцца або пашыраюцца ў структуры каркаса ў працэсе зарадкі і разрадкі літыя. / Праблема пашкоджанні структуры электрода, выкліканага дэфармацыяй аб’ёму ячэйкі пры інтэркаляцыі іёнаў літыя, таму ён мае вельмі выдатную прадукцыйнасць цыклу. Па эксперыментальных дадзеных, сярэдні тэрмін службы звычайных літый-жалеза-фасфатных батарэй складае 4000-6000 разоў, у той час як тэрмін службы літый-тытанатных батарэй можа дасягаць больш за 25000 разоў.

Добрая прадукцыйнасць пры шырокай тэмпературнай устойлівасці. Як правіла, электрамабілі будуць мець праблемы пры зарадцы і разрадцы пры тэмпературы -10°C. Літый-тытанатныя батарэі валодаюць добрай шырокай тэмпературнай устойлівасцю і моцнай даўгавечнасцю. Іх можна нармальна зараджаць і разраджаць пры тэмпературы ад -40°C да 70°C, незалежна ад таго, у замарожанай Паўночнай краіне. Тым не менш на гарачым поўдні транспартны сродак не паўплывае на працу з-за «разраду батарэі», пазбаўляючы карыстальнікаў ад турботы .

Менавіта на аснове гэтых пераваг літый-тытанатныя батарэі сталі асляпляльным «дзівам» у развіцці тэхналогіі літый-іённых акумулятараў.