Քամու և արևի պահեստավորման և փոխանցման ազգային ցուցադրական էլեկտրակայան Չժանբեյ կոմսությունում կարող եք տեսնել սպիտակ հողմային տուրբինների շարքեր և փայլուն կապույտ ֆոտովոլտային վահանակներ կանաչ խոտածածկի վրա:

Սա քամու-արևի պահպանման և փոխանցման ամենամեծ ցուցադրական նախագիծն է իմ երկրում: Այն ընդունում է աշխարհում առաջին հողմային-արևային պահեստավորման և փոխանցման համակցված էներգիայի արտադրության շինարարական գաղափարները և տեխնիկական ուղիները: Սա համապարփակ նոր էներգիայի ցուցադրական նախագիծ է, որը ներառում է քամու էներգիան, ֆոտոգալվանային, էներգիայի պահպանման սարքերը և էներգիայի խելացի փոխանցումը: .

Այս էլեկտրակայանը կարող է «պահել» քամու և արևային ռեսուրսները, որոնք «դժվար է կանխատեսել, դժվար է վերահսկել և դժվար է առաքել», և դրանք վերածել բարձրորակ և հուսալի կանաչ էլեկտրական էներգիայի՝ ցանց մուտքագրելու համար, և կարող է գործել։ «սահուն տատանումներում» և «գագաթային սափրվելու և լցնող հովիտներում» Ճկուն անցում ռեժիմների միջև: Էլեկտրացանցից արտաքին էլեկտրամատակարարման կորստի դեպքում էներգիայի պահեստավորման էլեկտրակայանը կարող է պահպանել էլեկտրացանցերի բնականոն աշխատանքը ներքին ինքնագործարկման հնարավորության միջոցով:

Էներգիայի պահպանման տեխնոլոգիայի զարգացումը նոր էներգիայի արտադրության խթանման և էլեկտրացանցերի անվտանգությունն ու կայունությունը բարելավելու հիմնական հիմնական տեխնոլոգիաներից մեկն է: Էլեկտրաքիմիական էներգիայի պահպանման տարբեր տեխնոլոգիաների շարքում լիթիումի տիտանատ մարտկոցներն ունեն երկար ցիկլի կյանքի և լավ անվտանգության բնութագրեր, որոնք լավ են համապատասխանում ցանցային էներգիայի պահպանման կիրառական սցենարներին: Այնուամենայնիվ, լիթիումի տիտանատ մարտկոցների բարձր արժեքը չի նպաստում էներգիայի մեծածավալ պահեստավորման ծրագրերին:

Այս առումով, Չինաստանի Էլեկտրաէներգիայի հետազոտական ​​ինստիտուտը միավորվել է մի շարք ստորաբաժանումների հետ՝ համատեղ ձևավորելու «Էժանագին լիթիումի տիտանատ մարտկոցների մշակում էներգիայի պահպանման և համակարգային ինտեգրման տեխնոլոգիայի մշակման և կիրառման համար» նախագծային թիմ: Տարիներ ուսումնասիրելուց հետո ծրագրի թիմը, հիմնվելով լիթիումի տիտանատի բնօրինակ մարտկոցի վրա, առաջարկեց լիթիումի տիտանատ մարտկոցի նյութական համակարգ և արտադրական գործընթացի վերակառուցման սկզբունքներ և տեխնիկական լուծումներ՝ էներգիայի պահպանման կիրառման կարիքները բավարարելու համար, և մշակեց ենթամիկրոն մակարդակի լիթիումի տիտանատ նյութ։ . Նախագծի կողմից մշակված էներգիայի կուտակման համար նախատեսված լիթիումի տիտանատ մարտկոցը պահպանում է երկար կյանքի ներքին բնութագրերը, մինչդեռ արժեքը զգալիորեն կրճատվում է: 2017 թվականի Պեկինի գիտության և տեխնոլոգիայի մրցանակաբաշխության ժամանակ նախագիծը արժանացավ երկրորդ մրցանակին։

Նոր էներգիայի հաջորդ ելքը

Էներգիայի կուտակումը համարվում է նոր էներգիայի հաջորդ ելքը: Որպես ապագայում հեռանկարային տեխնոլոգիա՝ խթանելու նոր էներգետիկ արդյունաբերության զարգացումը ապագայում, էներգիայի պահպանման արդյունաբերությունը հսկայական դեր կխաղա նոր էներգիայի ցանցերի միացման, նոր էներգիայի մեքենաների, խելացի ցանցերի, միկրոցանցերի, բաշխված էներգիայի համակարգերի և տնային էներգիայի մեջ: պահեստավորման համակարգեր.

«Էներգիայի պահեստավորման զարգացման պատճառն այն է, որ ֆոտոգալվանային և հողմային էներգիայի արտադրությունը ընդհատվող է և անկայուն: Ուստի կայուն և հուսալի հզորություն ապահովելու համար անհրաժեշտ է էներգիայի պահպանման համակարգերի համագործակցություն»։ Այդ մասին լրագրողներին հայտնել է Չինաստանի Էլեկտրական էներգիայի գիտահետազոտական ​​ինստիտուտի էներգիայի պահեստավորման մարտկոցների գոյաբանության հետազոտական ​​գրասենյակի տնօրեն Յանգ Քայը:

Լայնածավալ էներգիայի պահպանման տեխնոլոգիայի օգտագործումը կարող է նպաստել վերականգնվող էներգիայի զարգացմանը, բարելավել էլեկտրացանցերի անվտանգությունն ու կայունությունը, բարելավել էներգամատակարարման որակը և արդյունավետորեն մեղմել էլեկտրաէներգիայի մատակարարման և պահանջարկի միջև հակասությունը:

Լայնածավալ էներգիայի պահպանման համակարգերը գործում են էներգահամակարգերի արտադրության, փոխանցման, բաշխման և օգտագործման բոլոր ասպեկտներով: Դրա կիրառումը կարող է ոչ միայն բարելավել ավանդական էներգահամակարգերի աշխատանքը, այլև հեղափոխություն մտցնել էլեկտրացանցերի պլանավորման, նախագծման, դասավորության, շահագործման և կառավարման և օգտագործման մեջ: Այս առումով էներգիայի պահպանման տեխնոլոգիան ազգային ռազմավարական նշանակությամբ տեխնոլոգիական հրամայական բարձրություն է, և էներգիայի պահպանման տեխնոլոգիայի զարգացումը իրականում «պահում է ապագան»:

«Հրաշալի ծաղիկ» լիթիում-իոնային մարտկոցներում

Հասկանալի է, որ էներգիայի պահպանման տեխնոլոգիան հիմնականում բաժանվում է մեխանիկական էներգիայի պահպանման, էլեկտրաքիմիական էներգիայի պահպանման, էլեկտրամագնիսական էներգիայի պահպանման և փուլային փոփոխության էներգիայի պահպանման: Վերջին տարիներին լիթիում-իոնային մարտկոցներով ներկայացված էլեկտրաքիմիական էներգիայի պահպանման տեխնոլոգիան ունի էներգիայի մեծ մասշտաբի, ճկուն տեղանքի ընտրության և արագ արձագանքման արագության բնութագրերը, որոնք համապատասխանում են էներգահամակարգերի տեխնիկական պահանջներին և խելացի ցանցերի զարգացման միտումներին և եղել են: դիտվում է որպես հետազոտական ​​կենտրոն տարբեր երկրների հետազոտական ​​հաստատությունների կողմից: Դարձեք էներգահամակարգի էներգիայի պահպանման ամենաարագ զարգացող տեխնոլոգիան: Լիթիում-իոնային մարտկոցը մի տեսակ «ճոճվող աթոռի մարտկոց է»: Դրական և բացասական էլեկտրոդները կազմված են երկու միացություններից կամ պարզ նյութերից, որոնք կարող են մի քանի անգամ անջատել լիթիումը: Լիցքավորելիս դրական էլեկտրոդի նյութը հեռացվում է, և լիթիումի իոնները ներթափանցում են էլեկտրոլիտի մեջ և ներթափանցում բացասական էլեկտրոդի մեջ ներկառուցվելիք բաժանարարի մեջ: Դրական էլեկտրոդը ենթարկվում է օքսիդացման ռեակցիայի: Հակառակը ճիշտ է լիցքաթափման ժամանակ։

Լիթիում-իոնային մարտկոցների տեխնոլոգիան արագ զարգանում է մարտկոցի էլեկտրոդների նյութերի ուսումնասիրությամբ: Այժմ այն ​​ընդլայնվել է լիթիումի կոբալտ օքսիդի մարտկոցներից մինչև եռակի համակարգեր, լիթիումի մանգանատ, լիթիումի երկաթի ֆոսֆատ, լիթիումի տիտանատ և այլ մարտկոցային համակարգեր, որոնք գոյակցում են: Լիթիում-իոնային նոր մարտկոցը լիթիումի տիտանատով որպես բացասական էլեկտրոդ, խախտում է գրաֆիտի՝ որպես բացասական էլեկտրոդի բնորոշ սահմանափակումները, և ունի զգալիորեն ավելի լավ կատարում, քան ավանդական լիթիում-իոնային մարտկոցները՝ դարձնելով այն էներգիայի պահպանման ամենախոստումնալից մարտկոցներից մեկը: Այդ նպատակով Յանգ Քայը լրագրողներին ներկայացրեց լիթիումի տիտանատ մարտկոցների չորս հիմնական առավելությունները, որոնք կարող են առանձնանալ.

Լավ անվտանգություն և կայունություն: Քանի որ լիթիումի տիտանատ անոդի նյութն ունի լիթիումի ներդրման բարձր ներուժ, մետաղական լիթիումի առաջացումն ու տեղումներից խուսափելը լիցքավորման գործընթացում է: Եվ քանի որ դրա հավասարակշռության պոտենցիալը ավելի բարձր է, քան էլեկտրոլիտային լուծիչների մեծ մասի վերականգնողական պոտենցիալը, այն չի արձագանքում էլեկտրոլիտի հետ և չի ձևավորում պինդ նյութը. . «Էներգախնայողության էլեկտրակայանները նույնն են, ինչ էլեկտրական մեքենաները, և անվտանգությունն ու կայունությունը ամենակարևոր ցուցանիշներն են»: Յանգ Քայը ասաց.

Գերազանց արագ լիցքավորման կատարում: Չափազանց երկար լիցքավորման ժամանակը միշտ եղել է խոչընդոտ, որը դժվար է հաղթահարել էլեկտրական մեքենաների մշակման ժամանակ: Ընդհանուր առմամբ, օգտագործվում են դանդաղ լիցքավորվող մաքուր էլեկտրական ավտոբուսներ, և լիցքավորման ժամանակը առնվազն 4 ժամ է, իսկ շատ մաքուր էլեկտրական մարդատար մեքենաների լիցքավորման ժամանակը մինչև 8 ժամ է: Լիթիումի տիտանատ մարտկոցը կարող է ամբողջությամբ լիցքավորվել մոտ տասը րոպեում, ինչը որակական թռիչք է ավանդական մարտկոցներից։

Երկար ցիկլի կյանք: Ավանդական լիթիում-իոնային մարտկոցներում սովորաբար օգտագործվող գրաֆիտային նյութերի համեմատ, լիթիումի տիտանատային նյութերը գրեթե չեն նեղանում կամ ընդլայնվում շրջանակի կառուցվածքում լիթիումի լիցքավորման և լիցքաթափման գործընթացում: / Էլեկտրոդի կառուցվածքի վնասման խնդիրը, որն առաջացել է լիթիումի իոնների միջակայքում բջջի ծավալային լարվածությունից, ուստի այն ունի ցիկլի շատ գերազանց կատարում: Ըստ փորձարարական տվյալների, սովորական լիթիումի երկաթի ֆոսֆատ մարտկոցների միջին ցիկլի կյանքը 4000-6000 անգամ է, մինչդեռ լիթիումի տիտանատ մարտկոցների ցիկլի կյանքը կարող է հասնել ավելի քան 25000 անգամ:

Լավ կատարողականություն լայն ջերմաստիճանի դիմադրության մեջ: Ընդհանուր առմամբ, էլեկտրական մեքենաները խնդիրներ կունենան լիցքավորման և լիցքաթափման ժամանակ -10°C-ում: Լիթիումի տիտանատի մարտկոցները ունեն լավ լայն ջերմաստիճանի դիմադրություն և ամուր ամրություն: Դրանք կարելի է նորմալ լիցքավորել և լիցքաթափել -40°C-ից մինչև 70°C ջերմաստիճանում, անկախ Հյուսիսային սառեցված երկրում: Դեռևս տաք հարավում մեքենան չի ազդի աշխատանքի վրա մարտկոցի «ցնցման» պատճառով՝ վերացնելով օգտվողների անհանգստությունը: .

Հենց այս առավելությունների վրա է հիմնված, որ լիթիումի տիտանատ մարտկոցները դարձել են շլացուցիչ «հրաշք» լիթիում-իոնային մարտկոցների տեխնոլոգիայի զարգացման գործում: