Τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας ροής

Η μπαταρία ροής είναι γενικά μια ηλεκτροχημική συσκευή αποθήκευσης ενέργειας. Μέσω της αντίδρασης οξείδωσης-αναγωγής υγρών ενεργών υλικών, τερματίζεται η μετατροπή ηλεκτρικής και χημικής ενέργειας, τερματίζοντας έτσι την αποθήκευση και την απελευθέρωση ηλεκτρικής ενέργειας. Λόγω των εξαιρετικών πλεονεκτημάτων του, όπως η ανεξάρτητη ισχύς και χωρητικότητα, το βαθύ βάθος φόρτισης και εκφόρτισης και η καλή ασφάλεια, έχει γίνει μια από τις καλύτερες επιλογές στον τομέα της αποθήκευσης ενέργειας.

Από τότε που εφευρέθηκε η μπαταρία ρευστού τη δεκαετία του 1970, έχει περάσει από περισσότερα από 100 έργα, από εργαστήριο σε εταιρεία, από πρωτότυπο σε τυπικό προϊόν, από επίδειξη στην εμπορική εφαρμογή, από μικρό σε μεγάλο, από απλό σε καθολικό.

Η εγκατεστημένη χωρητικότητα της μπαταρίας ροής βαναδίου είναι 35 mw, η οποία είναι αυτή τη στιγμή η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη μπαταρία ροής. Η Dalian Rongke Energy Storage Technology Co., Ltd. (εφεξής καλούμενη Rongke Energy Storage), χρηματοδοτούμενη από το Dalian Institute of Chemical Physics, Κινεζική Ακαδημία Επιστημών, συνεργάστηκε με το Dalian Institute of Chemical Physics για την ολοκλήρωση του εντοπισμού και της προγραμματισμένης παραγωγής βασικά υλικά για μπαταρίες ροής οξειδοαναγωγής πλήρως βαναδίου. Παράλληλα, τα προϊόντα ηλεκτρολυτών εξάγονται στην Ιαπωνία, τη Νότια Κορέα, τις Ηνωμένες Πολιτείες, τη Γερμανία, το Ηνωμένο Βασίλειο και άλλες χώρες. Η υψηλή επιλεκτικότητα, η υψηλή ανθεκτικότητα και το χαμηλό κόστος της αγώγιμης μεμβράνης χωρίς ιόντα φθορίου είναι καλύτερες από τις μεμβράνες ανταλλαγής ιόντων υπερφθοροσουλφονικού οξέος και η τιμή είναι μόνο το 10% όλων των μπαταριών ροής βαναδίου, κάτι που πραγματικά ξεπερνά το κόστος συμφόρησης όλων των μπαταριών ροής βαναδίου .

Μέσω της δομικής βελτιστοποίησης και της χρήσης νέων υλικών, η πρόσθετη πυκνότητα ρεύματος λειτουργίας του αντιδραστήρα μπαταρίας ροής πλήρως βαναδίου μειώθηκε από το αρχικό 80 mA στο προηγμένο C/C㎡ 120 mA/㎡ διατηρώντας παράλληλα την ίδια λειτουργία. Το κόστος του αντιδραστήρα έχει μειωθεί κατά σχεδόν 30%. Η τυπική μονή στοίβα είναι 32 kw, η οποία έχει εξαχθεί στις Ηνωμένες Πολιτείες και τη Γερμανία. Τον Μάιο του 2013, το μεγαλύτερο στον κόσμο σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας ροής βαναδίου 5 MW / 10 MWH συνδέθηκε με επιτυχία στο δίκτυο στο αιολικό πάρκο Guodian Longyuan 50 mw. Στη συνέχεια, το έργο αποθήκευσης ενέργειας συνδεδεμένο στο δίκτυο αιολικής ενέργειας 3mw/6mwh και τα έργα αποθήκευσης ενέργειας Guodian και αιολικής ενέργειας 2mw/4mwh υλοποιήθηκαν στο Jinzhou, τα οποία είναι επίσης σημαντικές περιπτώσεις στην εξερεύνηση επιχειρηματικών μοντέλων αποθήκευσης ενέργειας στη χώρα μου.

Ένας άλλος ηγέτης στις μπαταρίες ροής βαναδίου είναι το sumitomoelectric της Ιαπωνίας. Η εταιρεία επανεκκίνησε την επιχείρηση κινητής μπαταρίας το 2010 και θα ολοκληρώσει ένα εργοστάσιο κινητής μπαταρίας βαναδίου 15MW/60MW/hr το 2015 για να αντιμετωπίσει το φορτίο αιχμής και την πίεση ποιότητας ισχύος που επιφέρει η συγχώνευση μεγάλης κλίμακας ηλιακών εγκαταστάσεων στο Χοκάιντο. Η επιτυχής υλοποίηση αυτού του έργου θα είναι ένα ακόμη ορόσημο στον τομέα των μπαταριών ροής βαναδίου. Το 2014, με την υποστήριξη του Ταμείου Ενέργειας και Καθαρότητας των ΗΠΑ, η UniEnergy Technologies LLC των ΗΠΑ (UET) δημιούργησε ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας βαναδίου πλήρους ροής 3mw/10mw στην Ουάσιγκτον. Η UET θα χρησιμοποιήσει για πρώτη φορά την τεχνολογία μικτών ηλεκτρολυτών οξέος για να αυξήσει την ενεργειακή πυκνότητα κατά περίπου 40%, να επεκτείνει το παράθυρο θερμοκρασίας και το εύρος τάσης όλων των μπαταριών ροής βαναδίου και να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας θερμικής διαχείρισης.

Επί του παρόντος, η ενεργειακή ισχύς και η αξιοπιστία του συστήματος των μπαταριών λιθίου θετικής ροής και η μείωση του κόστους τους είναι σημαντικά ζητήματα στον σχεδιασμό της ευρείας εφαρμογής των μπαταριών θετικής ροής. Η βασική τεχνολογία είναι η ανάπτυξη υλικών μπαταρίας υψηλής απόδοσης, η βελτιστοποίηση του σχεδιασμού της δομής της μπαταρίας και η μείωση της εσωτερικής αντίστασης της μπαταρίας. Πρόσφατα, η ερευνητική ομάδα του Zhang Huamin ανέπτυξε μια μπαταρία οξειδοαναγωγικής ροής αποκλειστικά βαναδίου με μία μόνο φόρτιση μπαταρίας και ενέργεια εκφόρτισης. Η πυκνότητα του ρεύματος εργασίας είναι 80ma/C τετραγωνικό μέτρο, η οποία έφτασε το 81% και το 93% πριν από μερικά χρόνια, γεγονός που αποδεικνύει πλήρως την ευρεία του. Χώρος και προοπτικές.