Чжанбэй уезіндегі жел және күн энергиясын сақтау және тасымалдау ұлттық демонстрациялық электр станциясына бара жатып, жасыл шөпте ақ жел турбиналары мен жарқыраған көк фотоэлектрлік панельдерді көруге болады.

Бұл менің елімдегі жел-күн энергиясын сақтау және беруді көрсету бойынша ең үлкен жоба. Ол әлемдегі бірінші жел-күнді сақтау және беру біріктірілген электр энергиясын өндірудің құрылыс идеялары мен техникалық бағыттарын қабылдайды. Бұл жел қуатын, фотоэлектриктерді, энергия сақтау құрылғыларын және ақылды қуат беруді біріктіретін кешенді жаңа энергияны көрсету жобасы. .

Бұл электр станциясы «болжау қиын, басқару қиын және жөнелту қиын» жел мен күн ресурстарын «сақтай алады», оларды желіге енгізу үшін жоғары сапалы және сенімді жасыл электр энергиясына айналдыра алады және жұмыс істей алады. «тегіс ауытқулар» және «ең жоғары қырыну және толтыру аңғарларында» Режимдер арасында икемді ауысу. Электр желісінен сыртқы қуат көзін жоғалтқан жағдайда энергия жинақтаушы электр станциясы ішкі өздігінен іске қосу мүмкіндігі арқылы электр желісінің қалыпты жұмысын қамтамасыз ете алады.

Энергияны сақтау технологиясын дамыту энергияның жаңа генерациясын ілгерілету және электр желісінің қауіпсіздігі мен тұрақтылығын жақсарту үшін негізгі негізгі технологиялардың бірі болып табылады. Электрохимиялық энергияны сақтау технологияларының әртүрлі түрлерінің ішінде литий титанатты аккумуляторлар ұзақ циклдің және жақсы қауіпсіздік көрсеткіштерінің сипаттамаларына ие, олар желілік энергияны сақтаудың қолдану сценарийлеріне жақсы сәйкес келеді. Дегенмен, литий титанатты батареялардың жоғары құны энергияны үнемдеуге арналған кең ауқымды қолданбаларға қолайлы емес.

Осыған байланысты Қытайдың электр энергетикасы ғылыми-зерттеу институты бірқатар бөлімшелермен бірігіп, «Энергияны сақтауға арналған арзан литий титанатты аккумуляторларды әзірлеу және жүйені біріктіру технологиясын әзірлеу және қолдану» жобалық тобын бірлесіп құрады. Көптеген жылдар бойы жүргізілген зерттеулерден кейін жоба командасы бастапқы литий титанатты аккумуляторға негізделген литий титанатты батарея материалының жүйесін және энергияны сақтау қолданбаларының қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін өндірістік процесті қайта құру принциптері мен техникалық шешімдерін ұсынды және микрон асты деңгейлі литий титанатты материалды әзірледі. . Жобамен әзірленген энергияны сақтауға арналған литий титанатты батарея ұзақ қызмет етудің өзіндік сипаттамаларын сақтайды, сонымен бірге құны айтарлықтай төмендейді. 2017 жылғы Бейжің ғылым және технология марапаттарында жоба екінші жүлдені жеңіп алды.

Жаңа энергияның келесі жолы

Энергияны сақтау жаңа энергияның келесі жолы болып саналады. Болашақта жаңа энергетикалық индустрияның дамуына ықпал ететін болашаққа бағытталған технология ретінде энергия сақтау саласы жаңа энергия желілерін қосуда, жаңа энергетикалық көліктерде, смарт желілерде, микро желілерде, бөлінген энергия жүйелерінде және үй энергиясында үлкен рөл атқарады. сақтау жүйелері.

«Энергияны сақтауды дамытудың себебі – фотоэлектрлік және жел энергиясын өндіру үзіліссіз және тұрақсыз. Сондықтан тұрақты және сенімді қуатпен қамтамасыз ету үшін энергия сақтау жүйелерінің ынтымақтастығы қажет». Бұл туралы журналистерге Қытай электр энергетикасы зерттеу институтының энергия сақтау батареяларын онтология зерттеу кеңсесінің директоры Ян Кай хабарлады.

Кең ауқымды энергия сақтау технологиясын пайдалану жаңартылатын энергияны дамытуға, электр желісінің қауіпсіздігі мен тұрақтылығын жақсартуға, электрмен жабдықтау сапасын жақсартуға және электрмен жабдықтау мен сұраныс арасындағы қайшылықты тиімді түрде жеңілдетуге мүмкіндік береді.

Кең ауқымды энергия сақтау жүйелері энергия жүйесін өндіру, беру, тарату және пайдаланудың барлық аспектілері арқылы жұмыс істейді. Оны қолдану дәстүрлі энергетикалық жүйелердің өнімділігін жақсартып қана қоймай, сонымен қатар электр желілерін жоспарлауға, жобалауға, орналастыруға, пайдалануға және басқаруға және пайдалануға революция әкелуі мүмкін. Бұл мағынада энергия сақтау технологиясы ұлттық стратегиялық маңызы бар технологиялық басқарушы биіктік болып табылады, ал энергия сақтау технологиясының дамуы шын мәнінде «болашақты сақтайды».

Литий-иондық батареялардағы «ғажайып гүл».

Энергияны сақтау технологиясы негізінен механикалық энергияны сақтауға, электрохимиялық энергияны сақтауға, электромагниттік энергияны сақтауға және фазалық энергияны сақтауға бөлінгені түсініледі. Соңғы жылдары литий-иондық аккумуляторлармен ұсынылған электрохимиялық энергияны сақтау технологиясы энергетикалық жүйелердің техникалық талаптарына және смарт желілердің даму тенденциясына сәйкес келетін үлкен энергия ауқымы, икемді орынды таңдау және жылдам жауап беру жылдамдығының сипаттамаларына ие болды. түрлі елдердегі ғылыми-зерттеу мекемелерінің зерттеу бағыты ретінде қарастырылады. Ең жылдам дамып келе жатқан энергия жүйесінің энергия сақтау технологиясы болыңыз. Литий-ионды аккумулятор – бұл «тербелетін орындық батареясының» бір түрі. Оң және теріс электродтар литийді бірнеше рет деинтеркалациялай алатын екі қосылыс немесе қарапайым заттардан тұрады. Зарядтау кезінде оң электрод материалы делитизацияланады, ал литий иондары электролитке еніп, теріс электродқа енгізілетін сепараторға енеді. Оң электрод тотығу реакциясына түседі. Шығарылу кезінде керісінше болады.

Литий-ионды аккумуляторлар технологиясы аккумуляторлық электрод материалдарын зерттеумен қарқынды даму жағдайында болды. Ол қазір литий кобальт оксиді батареяларынан үштік жүйелерге, литий манганатына, литий темір фосфатына, литий титанатқа және қатар өмір сүретін басқа батарея жүйелеріне дейін кеңейді. Теріс электрод ретінде литий титанаты бар жаңа литий-ионды аккумулятор теріс электрод ретінде графитке тән шектеулерді бұзады және дәстүрлі литий-ионды батареяларға қарағанда айтарлықтай жақсы өнімділікке ие, бұл оны ең перспективалы энергия сақтау батареяларының біріне айналдырады. Осы мақсатта Ян Кай журналистерге литий титанатты батареялардың төрт негізгі артықшылығымен таныстырды:

Жақсы қауіпсіздік пен тұрақтылық. Литий титанатты анод материалы жоғары литий енгізу әлеуетіне ие болғандықтан, зарядтау процесінде металл литийдің пайда болуы және тұнбаға түсуі болдырмайды. Оның тепе-теңдік потенциалы көптеген электролит еріткіштерінің қалпына келтіру потенциалынан жоғары болғандықтан, ол электролитпен әрекеттеспейді және қатты зат түзбейді — Сұйықтық интерфейсіндегі пассивациялық пленка көптеген жанама реакциялардың пайда болуын болдырмайды, осылайша қауіпсіздікті айтарлықтай жақсартады. . «Энергия жинақтаушы электр станциялары электр көліктерімен бірдей және қауіпсіздік пен тұрақтылық ең маңызды көрсеткіштер болып табылады». – деді Ян Кай.

Тамаша жылдам зарядтау өнімділігі. Тым ұзақ зарядтау уақыты әрқашан электр көліктерін дамытуда еңсеру қиын кедергі болды. Жалпы алғанда, баяу зарядталатын таза электрлік автобустар пайдаланылады және зарядтау уақыты кемінде 4 сағатты құрайды, ал көптеген таза электрлік жеңіл автомобильдердің зарядтау уақыты 8 сағатқа дейін созылады. Литий титанатты батареяны шамамен он минут ішінде толық зарядтауға болады, бұл дәстүрлі батареялардан сапалы секіріс.

Ұзақ цикл мерзімі. Дәстүрлі литий-ионды аккумуляторларда жиі қолданылатын графиттік материалдармен салыстырғанда, литий титанатты материалдар литийді зарядтау және разрядтау процесінде жақтау құрылымында әрең кішіреймейді немесе кеңейеді. / Литий иондарын интеркалациялау кезінде жасуша көлемінің штаммынан туындаған электрод құрылымының зақымдану мәселесі, сондықтан ол өте тамаша цикл өнімділігіне ие. Тәжірибелік деректерге сәйкес, қарапайым литий-темір фосфатты батареялардың орташа қызмет ету мерзімі 4000-6000 есе, ал литий титанатты батареялардың қызмет ету мерзімі 25000 есеге жетуі мүмкін.

Кең температураға төзімділікте жақсы өнімділік. Әдетте, электр көліктері -10°C температурада зарядтау және разрядтау кезінде қиындықтарға тап болады. Литий титанатты аккумуляторлар жақсы кең температураға төзімділік пен күшті беріктікке ие. Оларды қалыпты жағдайда -40°C-тан 70°C-қа дейін зарядтауға және разрядтауға болады, мұздатылған Солтүстік елде, әлі де ыстық оңтүстікте көлік батареяның «соққысына» байланысты жұмысқа әсер етпейді, бұл пайдаланушылардың алаңдаушылығын жояды. .

Дәл осы артықшылықтарға негізделген литий титанатты аккумуляторлар литий-ионды аккумуляторлар технологиясын дамытуда таң қалдыратын «ғажайыпқа» айналды.