Zhangbei 현의 풍력 및 태양열 저장 및 전송 국가 시범 발전소에 들어서면 녹색 초원에 흰색 풍력 터빈과 반짝이는 파란색 태양광 패널을 볼 수 있습니다.

이것은 우리 나라에서 가장 큰 풍력 태양열 저장 및 전송 실증 프로젝트입니다. 그것은 세계 최초의 풍력 – 태양열 저장 및 전송 결합 발전 건설 아이디어와 기술 경로를 채택합니다. 풍력, 태양광, 에너지 저장 장치 및 스마트 전력 전송을 통합하는 포괄적인 신에너지 실증 프로젝트입니다. .

이 발전소는 “예측하기 어렵고 제어하기 어렵고 파견하기 어려운” 풍력 및 태양광 자원을 “저장”하고 그리드에 입력하기 위해 고품질의 신뢰할 수 있는 녹색 전기 에너지로 변환하고 운영할 수 있습니다. “부드러운 변동” 및 “피크 면도 및 충전 계곡” 모드 간 유연한 전환. 전력망에서 외부 전원 공급이 손실된 경우 에너지 저장 발전소는 내부 자체 시동 기능을 통해 전력망의 정상 작동을 유지할 수 있습니다.

에너지 저장 기술의 개발은 새로운 에너지 생성을 촉진하고 전력망의 보안 및 안정성을 향상시키는 핵심 핵심 기술 중 하나입니다. 다양한 유형의 전기화학적 에너지 저장 기술 중에서 리튬 티타네이트 배터리는 긴 주기 수명과 우수한 안전 성능의 특성을 가지고 있어 그리드 에너지 저장의 응용 시나리오에 매우 적합합니다. 그러나 리튬 티타네이트 배터리의 높은 비용은 대규모 에너지 저장 애플리케이션에 적합하지 않습니다.

이와 관련하여 중국 전력 연구소는 여러 단위와 연합하여 “에너지 저장을 위한 저가의 티탄산 리튬 배터리 개발 및 시스템 통합 기술의 개발 및 적용” 프로젝트 팀을 공동으로 구성했습니다. 프로젝트 팀은 수년간의 연구 끝에 원래의 티탄산 리튬 배터리를 기반으로 에너지 저장 응용 프로그램의 요구를 충족시키기 위해 티탄산 리튬 배터리 재료 시스템 및 생산 공정 재구성 원리 및 기술 솔루션을 제안하고 서브 마이크론 수준의 티탄산 리튬 재료를 개발했습니다. . 본 프로젝트에서 개발한 에너지 저장용 티탄산리튬 전지는 장수명 고유의 특성을 유지하면서 비용을 대폭 절감하였다. 2017 Beijing Science and Technology Awards에서 이 프로젝트는 XNUMX등상을 수상했습니다.

새로운 에너지의 다음 콘센트

에너지 저장은 새로운 에너지의 다음 배출구로 간주됩니다. 에너지 저장 산업은 미래 에너지 신산업의 발전을 촉진하는 미래 지향적인 기술로서 신에너지 그리드 연결, 신에너지 차량, 스마트 그리드, 마이크로그리드, 분산 에너지 시스템 및 가정 에너지 분야에서 큰 역할을 할 것입니다. 스토리지 시스템.

“에너지 저장장치가 발달한 이유는 태양광발전과 풍력발전이 간헐적이고 불안정하기 때문입니다. 따라서 안정적이고 안정적인 전력 공급을 위해서는 에너지 저장 시스템의 협력이 필요하다”고 말했다. 중국 전력 연구소 Yang Kai의 에너지 저장 배터리 온톨로지 연구실 이사는 기자들에게 말했습니다.

대규모 에너지 저장 기술의 사용은 재생 에너지의 발전을 촉진하고 전력망의 안전과 안정성을 개선하며 전력 공급 품질을 개선하고 전력 수요와 공급 간의 모순을 효과적으로 완화할 수 있습니다.

대규모 에너지 저장 시스템은 전력 시스템의 생성, 전송, 분배 및 사용의 모든 측면을 통해 실행됩니다. 그것의 응용 프로그램은 전통적인 전력 시스템의 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 전력망의 계획, 설계, 레이아웃, 운영 및 관리 및 사용에 혁명을 가져올 수 있습니다. 그런 의미에서 에너지 저장 기술은 국가적 전략적 의의를 지닌 기술적인 고도이며 에너지 저장 기술의 발전은 실제로 “미래를 저장”하는 것입니다.

리튬 이온 배터리의 “멋진 꽃”

에너지 저장 기술은 주로 기계적 에너지 저장, 전기 화학적 에너지 저장, 전자기 에너지 저장 및 상 변화 에너지 저장으로 구분되는 것으로 이해됩니다. 최근 몇 년 동안 리튬이온 배터리로 대표되는 전기화학적 에너지 저장 기술은 전력 시스템의 기술 요구 사항과 스마트 그리드의 발전 추세에 부합하는 대규모 에너지 규모, 유연한 위치 선택 및 빠른 응답 속도의 특성을 가지고 있으며, 여러 국가의 연구 기관에서 연구 초점으로 간주됩니다. 가장 빠르게 성장하는 전력 시스템 에너지 저장 기술이 되십시오. 리튬 이온 배터리는 일종의 “흔들 의자 배터리”입니다. 양극과 음극은 리튬을 여러 번 디인터칼레이션할 수 있는 두 가지 화합물 또는 단순 물질로 구성됩니다. 충전시 양극재는 탈리튬화되고 리튬이온은 전해질로 들어가 분리막을 관통하여 음극에 매립된다. 양극은 산화 반응을 겪습니다. 퇴원 중에는 그 반대입니다.

리튬이온 전지 기술은 전지 전극 재료의 연구와 함께 비약적인 발전을 이루고 있다. 이제 리튬 코발트 산화물 배터리에서 삼원 시스템, 리튬 망간산염, 리튬 철 인산염, 리튬 티타네이트 및 기타 배터리 시스템이 공존하는 것으로 확장되었습니다. 리튬 티타네이트를 음극으로 사용하는 새로운 리튬 이온 배터리는 음극으로 흑연의 고유한 한계를 극복하고 기존 리튬 이온 배터리보다 성능이 훨씬 우수하여 가장 유망한 에너지 저장 배터리 중 하나입니다. 이를 위해 Yang Kai는 기자들에게 눈에 띄는 리튬 티타네이트 배터리의 XNUMX가지 주요 이점을 소개했습니다.

안전성과 안정성이 좋습니다. 리튬 티타네이트 음극 재료는 리튬 삽입 전위가 높기 때문에 충전 과정에서 금속 리튬의 생성 및 침전이 방지됩니다. 그리고 평형 전위가 대부분의 전해질 용매의 환원 전위보다 높기 때문에 전해질과 반응하지 않고 고체를 형성하지 않습니다. – 액체 계면의 보호막은 많은 부반응의 발생을 방지하여 안전성을 크게 향상시킵니다. . “에너지 저장 발전소는 전기 자동차와 동일하며 안전과 안정성이 가장 중요한 지표입니다.” 양 카이가 말했다.

우수한 고속 충전 성능. 너무 긴 충전 시간은 전기차 개발에서 항상 극복하기 어려운 장애물이었습니다. 일반적으로 완속충전 순수전기버스를 이용하며, 충전시간은 최소 4시간 이상이며, 많은 순수전기승용차의 충전시간은 8시간에 이른다. 리튬 티타네이트 배터리는 약 XNUMX분 만에 완전히 충전할 수 있어 기존 배터리보다 질적으로 비약적입니다.

긴 사이클 수명. 기존 리튬 이온 배터리에 일반적으로 사용되는 흑연 재료와 비교할 때 리튬 티타네이트 재료는 리튬 충전 및 방전 과정에서 골격 구조에서 거의 수축하거나 팽창하지 않습니다. / 리튬 이온을 삽입할 때 셀의 부피 변형으로 전극 구조가 손상되는 문제가 있어 사이클 성능이 매우 우수합니다. 실험 데이터에 따르면 일반 리튬 철 인산염 배터리의 평균 사이클 수명은 4000-6000배인 반면 리튬 티타네이트 배터리의 사이클 수명은 25000배 이상에 달할 수 있습니다.

넓은 온도 저항에 있는 좋은 성과. 일반적으로 전기 자동차는 -10°C에서 충전 및 방전 시 문제가 발생합니다. 리튬 티타네이트 배터리는 넓은 온도 저항과 강한 내구성을 가지고 있습니다. 그들은 얼어 붙은 북부 국가에 관계없이 -40 ° C ~ 70 ° C에서 정상적으로 충전 및 방전 될 수 있습니다. 여전히 더운 남부에서는 차량이 배터리 “충격”으로 인해 작업에 영향을 미치지 않으므로 사용자의 걱정을 제거합니다. .

리튬 티타네이트 배터리가 리튬 이온 배터리 기술 개발에서 눈부신 “경이”가 된 것은 바로 이러한 이점에 기반합니다.