Kun kävelet Zhangbein piirikunnan tuuli- ja aurinkoenergian varastoinnin ja siirron kansalliseen demonstraatiovoimalaan, näet rivit valkoisia tuulivoimaloita ja kimaltelevia sinisiä aurinkosähköpaneeleja vihreällä niityllä.

Tämä on maani suurin tuulivoiman varastoinnin ja siirron esittelyprojekti. Se omaksuu maailman ensimmäiset tuuli-aurinkoenergian varastointi- ja voimansiirto-yhdistelmät sähköntuotannon rakennusideat ja tekniset reitit. Se on kattava uusi energian demonstraatiohanke, joka yhdistää tuulivoiman, aurinkosähkön, energian varastointilaitteet ja älykkään voimansiirron. .

Tämä voimalaitos voi “varastoida” tuuli- ja aurinkovoimavarat, jotka on “vaikeasti ennustettavissa, vaikeasti hallittavissa ja vaikea lähettää”, ja muuntaa ne korkealaatuiseksi ja luotettavaksi vihreäksi sähköenergiaksi syötettäväksi verkkoon, ja se voi toimia. “tasaisissa vaihteluissa” ja “huippujen parranajo- ja täyttölaaksoissa” Joustava vaihto tilojen välillä. Jos ulkoinen virransyöttö sähköverkosta katkeaa, energiaa varastoiva voimalaitos voi ylläpitää sähköverkon normaalia toimintaa sisäisen itsekäynnistyskyvyn avulla.

Energian varastointitekniikan kehittäminen on yksi keskeisistä ydinteknologioista, joilla edistetään uutta energiantuotantoa ja parannetaan sähköverkon turvallisuutta ja vakautta. Erilaisten sähkökemiallisten energian varastointitekniikoiden joukossa litiumtitanaattiakuilla on pitkä käyttöikä ja hyvä turvallisuussuorituskyky, jotka sopivat hyvin verkkoenergian varastoinnin sovellusskenaarioihin. Litiumtitanaattiakkujen korkea hinta ei kuitenkaan edistä laajamittainen energian varastointisovelluksia.

Tältä osin Kiinan sähkövoimatutkimuslaitos on yhdistynyt useiden yksiköiden kanssa muodostaakseen yhdessä projektiryhmän “Edullisten litiumtitanaattiakkujen kehittäminen energian varastointiin sekä järjestelmäintegraatioteknologian kehittäminen ja soveltaminen”. Vuosien tutkimuksen jälkeen projektitiimi, joka perustui alkuperäiseen litiumtitanaattiakkuun, ehdotti litiumtitanaattiakkumateriaalijärjestelmää ja tuotantoprosessin jälleenrakennusperiaatteita ja teknisiä ratkaisuja energian varastointisovellusten tarpeisiin sekä kehitti alle mikronin tason litiumtitanaattimateriaalia. . Hankkeen kehittämä litiumtitanaattiakku energian varastointiin säilyttää pitkän käyttöiän luontaiset ominaisuudet samalla, kun kustannukset pienenevät huomattavasti. Vuoden 2017 Pekingin tiede- ja teknologiapalkinnoissa projekti voitti toisen palkinnon.

Seuraava lähde uudelle energialle

Energian varastointia pidetään seuraavana uuden energian ulostulona. Tulevaisuudessa uuden energiateollisuuden kehitystä edistävänä teknologiana energian varastointiteollisuudella tulee olemaan valtava rooli uusissa energiaverkkoyhteyksissä, uusissa energiaajoneuvoissa, älykkäissä sähköverkoissa, mikroverkoissa, hajautetuissa energiajärjestelmissä ja kodin energiassa. varastointijärjestelmät.

”Syynä energian varastoinnin kehittämiseen on aurinko- ja tuulivoiman tuotanto ajoittainen ja epävakaa. Siksi energian varastointijärjestelmien yhteistyötä tarvitaan vakaan ja luotettavan tehon saamiseksi. Energian varastointiakkujen ontologian tutkimustoimiston johtaja, Kiinan sähkövoimatutkimuslaitos Yang Kai kertoi.

Laajamittainen energian varastointiteknologian käyttö voi edistää uusiutuvan energian kehitystä, parantaa sähköverkon turvallisuutta ja vakautta, parantaa tehonsyötön laatua sekä tehokkaasti lievittää tehon tarjonnan ja kysynnän välistä ristiriitaa.

Laajamittainen energian varastointijärjestelmät kattavat kaikki sähköjärjestelmän tuotannon, siirron, jakelun ja käytön osa-alueet. Sen sovellus ei vain voi parantaa perinteisten sähköjärjestelmien suorituskykyä, vaan myös tuoda vallankumouksen sähköverkkojen suunnitteluun, suunnitteluun, layoutiin, käyttöön ja hallintaan ja käyttöön. Tässä mielessä energian varastointitekniikka on teknologian hallitseva huippu, jolla on kansallinen strateginen merkitys, ja energian varastointitekniikan kehitys on itse asiassa “tulevaisuuden tallentamista”.

“Ihana kukka” litiumioniakuissa

Ymmärretään, että energian varastointitekniikka jaetaan pääasiassa mekaaniseen energian varastointiin, sähkökemialliseen energian varastointiin, sähkömagneettiseen energian varastointiin ja vaiheenmuutosenergian varastointiin. Litiumioniakkujen edustaman sähkökemiallisen energian varastointitekniikan ominaisuudet ovat viime vuosina olleet suuri energiamittakaava, joustava sijaintivalinta ja nopea vastenopeus, mikä vastaa voimajärjestelmien tekniset vaatimukset ja älykkäiden verkkojen kehitystrendi, ja on ollut eri maiden tutkimuslaitokset pitävät tutkimuksen painopisteenä. Ryhdy nopeimmin kasvavaksi voimajärjestelmän energian varastointiteknologiaksi. Litiumioniakku on eräänlainen “keinutuoliakku”. Positiiviset ja negatiiviset elektrodit koostuvat kahdesta yhdisteestä tai yksinkertaisesta aineesta, jotka voivat deterkaloida litiumia useita kertoja. Ladattaessa positiivisen elektrodin materiaali delitifioituu, ja litiumionit tulevat elektrolyyttiin ja tunkeutuvat erottimeen upotettavaksi negatiiviseen elektrodiin. Positiivinen elektrodi käy läpi hapetusreaktion. Purkauksen aikana tilanne on päinvastainen.

Litiumioniakkuteknologia on kehittynyt nopeasti akkuelektrodimateriaalien tutkimuksen myötä. Se on nyt laajentunut litiumkobolttioksidiakuista kolmikomponenttisiin järjestelmiin, litiummanganaattiin, litiumrautafosfaattiin, litiumtitanaattiin ja muihin rinnakkaisiin akkujärjestelmiin. Uusi litiumioniakku, jossa on litiumtitanaatti negatiivisena elektrodina, rikkoo negatiivisena elektrodina grafiitin luontaiset rajoitukset, ja sen suorituskyky on huomattavasti parempi kuin perinteiset litiumioniakut, mikä tekee siitä yhden lupaavimpia energiaa varastoivia akkuja. Tätä varten Yang Kai esitteli toimittajille litiumtitanaattiakkujen neljä suurta etua, jotka voivat erottua:

Hyvä turvallisuus ja vakaus. Koska litiumtitanaattianodimateriaalilla on korkea litiumin lisäyspotentiaali, metallisen litiumin muodostuminen ja saostuminen vältetään latausprosessin aikana. Ja koska sen tasapainopotentiaali on suurempi kuin useimpien elektrolyyttiliuottimien pelkistyspotentiaali, se ei reagoi elektrolyytin kanssa eikä muodosta kiinteää ainetta – Nesteen rajapinnalla oleva passivointikalvo välttää monien sivureaktioiden esiintymisen, mikä parantaa huomattavasti turvallisuutta . “Energiaa varastoivat voimalaitokset ovat samoja kuin sähköajoneuvot, ja turvallisuus ja vakaus ovat tärkeimpiä indikaattoreita.” Yang Kai sanoi.

Erinomainen nopea latausteho. Liian pitkä latausaika on aina ollut vaikeasti voitettava este sähköajoneuvojen kehittämisessä. Yleensä käytetään hitaasti latautuvia puhdassähköbusseja, joiden latausaika on vähintään 4 tuntia ja monien puhdassähköisten henkilöautojen latausaika on jopa 8 tuntia. Litiumtitanaattiakku voidaan ladata täyteen noin kymmenessä minuutissa, mikä on laadullinen harppaus perinteisiin akkuihin verrattuna.

Pitkä syklin käyttöikä. Verrattuna perinteisissä litiumioniakuissa yleisesti käytettyihin grafiittimateriaaleihin, litiumtitanaattimateriaalit tuskin kutistuvat tai laajenevat runkorakenteessa litiumin lataamisen ja purkamisen aikana. / Solun tilavuusjännityksen aiheuttama elektrodirakenteen vaurioitumisongelma litiumioneja interkaloitaessa, joten sillä on erittäin erinomainen syklin suorituskyky. Kokeellisten tietojen mukaan tavallisten litiumrautafosfaattiakkujen keskimääräinen käyttöikä on 4000-6000 kertaa, kun taas litiumtitanaattiakkujen käyttöikä voi olla yli 25000 kertaa.

Hyvä suorituskyky laajassa lämpötilankestossa. Yleensä sähköajoneuvoissa on ongelmia, kun niitä ladataan ja puretaan -10 °C:ssa. Litiumtitanaattiakuilla on hyvä leveä lämmönkestävyys ja vahva kestävyys. Ne voidaan ladata ja purkaa normaalisti -40°C – 70°C lämpötilassa, ei väliä pakkasessa Pohjoismaassa, Vielä kuumassa etelässä ajoneuvo ei vaikuta työhön akku “iskun” takia, mikä eliminoi käyttäjien huolet. .

Juuri näiden etujen perusteella litiumtitanaattiakuista on tullut häikäisevä “ihme” litiumioniakkuteknologian kehityksessä.