Ieejot Nacionālajā demonstrācijas vēja un saules enerģijas uzglabāšanas un pārvades elektrostacijā Džanbejas apgabalā, jūs varat redzēt baltas vēja turbīnu rindas un mirdzošus zilus fotoelektriskos paneļus zaļajā pļavā.

Šis ir lielākais vēja saules enerģijas uzglabāšanas un pārraides demonstrācijas projekts manā valstī. Tā pieņem pasaulē pirmās vēja-saules enerģijas uzglabāšanas un pārvades apvienotās elektroenerģijas ražošanas būvniecības idejas un tehniskos maršrutus. Tas ir visaptverošs jauns enerģijas demonstrācijas projekts, kas apvieno vēja enerģiju, fotoelementus, enerģijas uzglabāšanas ierīces un viedo enerģijas pārvadi. .

Šī spēkstacija var “uzglabāt” vēja un saules resursus, kas ir “grūti prognozējami, grūti kontrolējami un grūti nosūtāmi”, un pārvērst tos augstas kvalitātes un uzticamā zaļā elektroenerģijā ievadīšanai tīklā, kā arī var darboties. “vienmērīgās svārstībās” un “pīķa skūšanās un piepildīšanas ielejās” Elastīga pārslēgšanās starp režīmiem. Ja no elektrotīkla tiek pazaudēts ārējais barošanas avots, enerģijas uzkrāšanas spēkstacija var uzturēt normālu elektrotīkla darbību, izmantojot iekšējo automātiskās palaišanas spēju.

Enerģijas uzglabāšanas tehnoloģijas attīstība ir viena no galvenajām tehnoloģijām, lai veicinātu jaunu enerģijas ražošanu un uzlabotu elektrotīkla drošību un stabilitāti. Starp dažāda veida elektroķīmiskās enerģijas uzkrāšanas tehnoloģijām litija titanāta akumulatoriem ir ilgs darbības cikla un labas drošības īpašības, kas ir labi piemērotas tīkla enerģijas uzglabāšanas pielietojuma scenārijiem. Tomēr litija titanāta akumulatoru augstās izmaksas neveicina liela mēroga enerģijas uzglabāšanas lietojumus.

Šajā sakarā Ķīnas Elektroenerģijas pētniecības institūts ir apvienojies ar vairākām vienībām, lai kopīgi izveidotu projekta komandu “Lētu litija titanāta akumulatoru izstrāde enerģijas uzglabāšanai un sistēmu integrācijas tehnoloģiju izstrāde un pielietošana”. Pēc gadiem ilgas izpētes projekta komanda, pamatojoties uz oriģinālo litija titanāta akumulatoru, ierosināja litija titanāta akumulatoru materiālu sistēmu un ražošanas procesa rekonstrukcijas principus un tehniskos risinājumus, lai apmierinātu enerģijas uzkrāšanas lietojumu vajadzības, un izstrādāja litija titanāta materiālu, kas ir zemāks par mikronu līmeni. . Projektā izstrādātais litija titanāta akumulators enerģijas uzkrāšanai saglabā raksturīgās ilgmūžības īpašības, vienlaikus ievērojami samazinot izmaksas. 2017. gada Pekinas Zinātnes un tehnoloģiju balvā projekts ieguva otro vietu.

Nākamā izeja jaunai enerģijai

Enerģijas uzglabāšana tiek uzskatīta par nākamo jaunas enerģijas noietu. Kā uz nākotni vērstai tehnoloģijai, lai veicinātu jaunas enerģētikas nozares attīstību nākotnē, enerģijas uzglabāšanas nozarei būs liela nozīme jaunu energotīklu savienojumos, jaunos enerģijas transportlīdzekļos, viedos tīklos, mikrotīklos, sadalītās enerģijas sistēmās un mājas enerģijā. uzglabāšanas sistēmas.

“Enerģijas uzglabāšanas attīstības iemesls ir tas, ka fotoelementu un vēja enerģijas ražošana ir neregulāra un nestabila. Tāpēc ir nepieciešama enerģijas uzglabāšanas sistēmu sadarbība, lai nodrošinātu stabilu un uzticamu jaudu. Žurnālistiem sacīja Ķīnas Elektroenerģijas pētniecības institūta Enerģijas uzglabāšanas bateriju ontoloģijas pētniecības biroja direktors Jangs Kai.

Liela mēroga enerģijas uzglabāšanas tehnoloģiju izmantošana var veicināt atjaunojamās enerģijas attīstību, uzlabot elektrotīkla drošību un stabilitāti, uzlabot energoapgādes kvalitāti un efektīvi mazināt pretrunu starp elektroenerģijas piegādi un pieprasījumu.

Liela mēroga enerģijas uzglabāšanas sistēmas darbojas visos energosistēmas ražošanas, pārvades, sadales un izmantošanas aspektos. Tās pielietojums var ne tikai uzlabot tradicionālo energosistēmu veiktspēju, bet arī radīt revolūciju elektrotīklu plānošanā, projektēšanā, izkārtojumā, darbībā un pārvaldībā un izmantošanā. Šajā ziņā enerģijas uzglabāšanas tehnoloģija ir tehnoloģiski vadošs augstums ar valsts stratēģisku nozīmi, un enerģijas uzglabāšanas tehnoloģiju attīstība faktiski ir “nākotnes glabāšana”.

“Brīnišķīgs zieds” litija jonu akumulatoros

Tiek saprasts, ka enerģijas uzglabāšanas tehnoloģija galvenokārt ir sadalīta mehāniskajā enerģijas uzglabāšanā, elektroķīmiskā enerģijas uzglabāšanā, elektromagnētiskajā enerģijas uzglabāšanā un fāzes maiņas enerģijas uzglabāšanā. Pēdējos gados litija jonu akumulatoru pārstāvētajai elektroķīmiskās enerģijas uzkrāšanas tehnoloģijai ir raksturīga liela enerģijas mēroga, elastīga atrašanās vietas izvēle un ātra reakcijas ātruma īpašības, kas atbilst energosistēmu tehniskajām prasībām un viedo tīklu attīstības tendencēm, un tā ir bijusi to uzskata par pētniecības centru dažādās valstīs. Kļūsti par visstraujāk augošo energosistēmu enerģijas uzkrāšanas tehnoloģiju. Litija jonu akumulators ir sava veida “šūpuļkrēsla akumulators”. Pozitīvie un negatīvie elektrodi sastāv no diviem savienojumiem vai vienkāršām vielām, kas var vairākas reizes deinterkalēt litiju. Uzlādes laikā pozitīvā elektroda materiāls tiek delitifēts, un litija joni iekļūst elektrolītā un iekļūst separatorā, lai to ievietotu negatīvajā elektrodā. Pozitīvais elektrods tiek pakļauts oksidācijas reakcijai. Izlādes laikā ir otrādi.

Litija jonu akumulatoru tehnoloģija ir bijusi straujas attīstības stāvoklī, pētot akumulatoru elektrodu materiālus. Tagad tas ir paplašinājies no litija kobalta oksīda akumulatoriem uz trīskāršām sistēmām, litija manganātu, litija dzelzs fosfātu, litija titanātu un citām līdzāspastāvošām akumulatoru sistēmām. Jaunais litija jonu akumulators ar litija titanātu kā negatīvo elektrodu pārkāpj grafīta kā negatīvā elektroda raksturīgos ierobežojumus, un tam ir ievērojami labāka veiktspēja nekā tradicionālajām litija jonu baterijām, padarot to par vienu no daudzsološākajiem enerģijas uzglabāšanas akumulatoriem. Šajā nolūkā Yang Kai iepazīstināja žurnālistus ar četrām galvenajām litija titanāta akumulatoru priekšrocībām, kas var izcelties:

Laba drošība un stabilitāte. Tā kā litija titanāta anoda materiālam ir augsts litija ievietošanas potenciāls, lādēšanas procesā tiek novērsta metāliskā litija veidošanās un nogulsnēšanās. Un tā kā tā līdzsvara potenciāls ir augstāks par vairuma elektrolītu šķīdinātāju reducēšanas potenciālu, tas nereaģē ar elektrolītu un neveido cietu vielu — pasivācijas plēve uz šķidruma saskarnes novērš daudzu blakusreakciju rašanos, tādējādi ievērojami uzlabojot drošību. . “Enerģijas uzkrāšanas spēkstacijas ir tādas pašas kā elektriskie transportlīdzekļi, un drošība un stabilitāte ir vissvarīgākie rādītāji.” Jangs Kai teica.

Lieliska ātras uzlādes veiktspēja. Pārāk ilgs uzlādes laiks vienmēr ir bijis grūti pārvarams šķērslis elektrisko transportlīdzekļu attīstībā. Parasti tiek izmantoti lēnas uzlādes tīri elektriski autobusi, un uzlādes laiks ir vismaz 4 stundas, un daudzu elektrisko pasažieru automašīnu uzlādes laiks ir pat 8 stundas. Litija titanāta akumulatoru var pilnībā uzlādēt aptuveni desmit minūtēs, kas ir kvalitatīvs lēciens salīdzinājumā ar tradicionālajiem akumulatoriem.

Ilgs cikla mūžs. Salīdzinājumā ar grafīta materiāliem, ko parasti izmanto tradicionālajos litija jonu akumulatoros, litija titanāta materiāli gandrīz nemazinās vai nepalielinās karkasa struktūrā litija uzlādes un izlādes procesā. / Problēma ar elektrodu struktūras bojājumiem, ko izraisa šūnu tilpuma deformācija, interkalējot litija jonus, tāpēc tam ir ļoti lieliska cikla veiktspēja. Saskaņā ar eksperimentālajiem datiem parasto litija dzelzs fosfāta akumulatoru vidējais cikla ilgums ir 4000-6000 reižu, savukārt litija titanāta akumulatoru cikla ilgums var sasniegt vairāk nekā 25000 XNUMX reižu.

Laba veiktspēja ar plašu temperatūras izturību. Parasti elektriskajiem transportlīdzekļiem būs problēmas, uzlādējot un izlādējot -10°C. Litija titanāta akumulatoriem ir laba plaša temperatūras izturība un liela izturība. Tos var normāli uzlādēt un izlādēt no -40°C līdz 70°C, vienalga aizsalušajā Ziemeļvalstī, Joprojām karstajos dienvidos transportlīdzeklis darbu neietekmēs akumulatora “šoka” dēļ, novēršot lietotāju raizes. .

Tieši uz šīm priekšrocībām balstītas litija titanāta akumulatori ir kļuvuši par žilbinošu “brīnumu” litija jonu akumulatoru tehnoloģiju attīstībā.