Intrând în Centrala Națională Demonstrativă a Energiei Eoliene și Solare de stocare și transport din județul Zhangbei, puteți vedea șiruri de turbine eoliene albe și panouri fotovoltaice albastre strălucitoare pe pajiștea verde.

Acesta este cel mai mare proiect demonstrativ de stocare și transmisie eolian-solară din țara mea. Adoptă primele idei de construcție și rute tehnice de generare a energiei combinate de stocare și transmisie eolian-solară din lume. Este un proiect cuprinzător de demonstrație a energiei noi, care integrează energie eoliană, fotovoltaică, dispozitive de stocare a energiei și transmisie inteligentă a energiei. .

Această centrală poate „stoca” resursele eoliene și solare care sunt „dificil de prezis, dificil de controlat și dificil de expediat”, și le poate transforma în energie electrică verde de înaltă calitate și fiabilă pentru intrare în rețea și poate funcționa în „fluctuații netede” și „răpirea vârfurilor și umplerea văilor” Comutare flexibilă între moduri. În cazul pierderii alimentării externe de la rețeaua electrică, centrala de stocare a energiei poate menține funcționarea normală a rețelei electrice prin capacitatea internă de auto-pornire.

Dezvoltarea tehnologiei de stocare a energiei este una dintre tehnologiile de bază cheie pentru a promova noi generații de energie și pentru a îmbunătăți securitatea și stabilitatea rețelei electrice. Printre diferitele tipuri de tehnologii de stocare a energiei electrochimice, bateriile cu titanat de litiu au caracteristicile unui ciclu lung de viață și performanțe bune de siguranță, care sunt bine potrivite scenariilor de aplicare a stocării energiei în rețea. Cu toate acestea, costul ridicat al bateriilor cu titanat de litiu nu este propice pentru aplicațiile de stocare a energiei la scară largă.

În acest sens, Institutul de Cercetare a Energiei Electrice din China s-a unit cu o serie de unități pentru a forma împreună o echipă de proiect „Dezvoltarea bateriilor cu titanat de litiu ieftine pentru stocarea energiei și dezvoltarea și aplicarea tehnologiei de integrare a sistemelor”. După ani de cercetare, echipa de proiect, bazată pe bateria originală cu titanat de litiu, a propus un sistem de materiale pentru baterii cu titanat de litiu și principii de reconstrucție a procesului de producție și soluții tehnice pentru a satisface nevoile aplicațiilor de stocare a energiei și a dezvoltat material de titanat de litiu la nivel sub-micron. . Bateria cu titanat de litiu pentru stocarea energiei dezvoltată de proiect își menține caracteristicile intrinseci de viață lungă, în timp ce costul este mult redus. În cadrul Premiilor Beijing pentru Știință și Tehnologie din 2017, proiectul a câștigat premiul al doilea.

Următoarea ieșire pentru energie nouă

Stocarea energiei este considerată a fi următoarea ieșire pentru energie nouă. Fiind o tehnologie de perspectivă pentru a promova dezvoltarea noii industriei energetice în viitor, industria de stocare a energiei va juca un rol important în noile conexiuni la rețeaua energetică, noile vehicule cu energie, rețelele inteligente, microrețele, sistemele de energie distribuită și energia casnică. sisteme de stocare.

„Motivul dezvoltării stocării de energie este că generarea de energie fotovoltaică și eoliană este intermitentă și instabilă. Prin urmare, este necesară cooperarea sistemelor de stocare a energiei pentru a furniza energie stabilă și fiabilă.” Directorul Biroului de Cercetare Ontologie a Bateriei de Stocare a Energiei, Institutul de Cercetare a Energiei Electrice din China, Yang Kai a declarat reporterilor.

Utilizarea tehnologiei de stocare a energiei pe scară largă poate promova dezvoltarea energiei regenerabile, poate îmbunătăți siguranța și stabilitatea rețelei electrice, poate îmbunătăți calitatea sursei de energie și poate atenua în mod eficient contradicția dintre cererea și oferta de energie.

Sistemele de stocare a energiei la scară largă trec prin toate aspectele legate de generarea, transportul, distribuția și utilizarea sistemului de energie electrică. Aplicația sa poate nu numai să îmbunătățească performanța sistemelor tradiționale de energie, ci și să aducă revoluție în planificarea, proiectarea, aspectul, operarea și gestionarea și utilizarea rețelelor electrice. În acest sens, tehnologia de stocare a energiei este o înălțime tehnologică de comandă cu semnificație strategică națională, iar dezvoltarea tehnologiei de stocare a energiei este de fapt „stochează viitorul”.

O „floare minunată” în baterii litiu-ion

Se înțelege că tehnologia de stocare a energiei este împărțită în principal în stocarea energiei mecanice, stocarea energiei electrochimice, stocarea energiei electromagnetice și stocarea energiei cu schimbare de fază. În ultimii ani, tehnologia de stocare a energiei electrochimice reprezentată de bateriile litiu-ion are caracteristicile unei scară mare de energie, selecție flexibilă a locației și viteză de răspuns rapidă, care îndeplinește cerințele tehnice ale sistemelor de alimentare și tendința de dezvoltare a rețelelor inteligente și a fost considerată ca obiectivul cercetării de către instituțiile de cercetare din diferite țări. Deveniți tehnologia de stocare a energiei din sistemul de alimentare cu cea mai rapidă creștere. Bateria litiu-ion este un fel de „baterie balansoar”. Electrozii pozitivi și negativi sunt compuși din doi compuși sau substanțe simple care pot deintercala litiul de mai multe ori. La încărcare, materialul electrodului pozitiv este delitificat, iar ionii de litiu intră în electrolit și pătrund în separator pentru a fi încorporați în electrodul negativ. Electrodul pozitiv suferă o reacție de oxidare. Opusul este adevărat în timpul descărcării.

Tehnologia bateriilor cu litiu-ion a fost într-o stare de dezvoltare rapidă odată cu cercetarea materialelor electrozilor bateriei. Acum s-a extins de la baterii cu oxid de litiu cobalt la sisteme ternare, manganat de litiu, fosfat de fier de litiu, titanat de litiu și alte sisteme de baterii care coexistă. Noua baterie litiu-ion cu titanat de litiu ca electrod negativ depășește limitele inerente ale grafitului ca electrod negativ și are performanțe semnificativ mai bune decât bateriile tradiționale litiu-ion, ceea ce o face una dintre cele mai promițătoare baterii de stocare a energiei. În acest scop, Yang Kai a prezentat reporterilor patru avantaje majore ale bateriilor cu titanat de litiu care pot ieși în evidență:

Siguranță și stabilitate bune. Deoarece materialul anodic de titanat de litiu are un potențial ridicat de inserție de litiu, generarea și precipitarea litiului metalic sunt evitate în timpul procesului de încărcare. Și deoarece potențialul său de echilibru este mai mare decât potențialul de reducere al majorității solvenților electroliți, nu reacționează cu electrolitul și nu formează un solid – Pelicula de pasivare de pe interfața lichidă evită apariția multor reacții secundare, îmbunătățind astfel mult siguranța. . „Stațiile de stocare a energiei sunt la fel ca și vehiculele electrice, iar siguranța și stabilitatea sunt cei mai importanți indicatori.” a spus Yang Kai.

Performanță excelentă de încărcare rapidă. Timpul de încărcare prea lung a fost întotdeauna un obstacol greu de depășit în dezvoltarea vehiculelor electrice. În general, se folosesc autobuze pur electrice cu încărcare lentă, iar timpul de încărcare este de cel puțin 4 ore, iar timpul de încărcare al multor mașini de pasageri pur electrice este de până la 8 ore. Bateria cu titanat de litiu poate fi încărcată complet în aproximativ zece minute, ceea ce reprezintă un salt calitativ față de bateriile tradiționale.

Ciclu de viață lung. În comparație cu materialele de grafit utilizate în mod obișnuit în bateriile tradiționale cu ioni de litiu, materialele cu titanat de litiu cu greu se micșorează sau se extind în structura cadrului în timpul procesului de încărcare și descărcare a litiului. / Problema deteriorării structurii electrodului cauzată de solicitarea volumului celulei la intercalarea ionilor de litiu, deci are o performanță foarte excelentă a ciclului. Conform datelor experimentale, durata de viață medie a bateriilor obișnuite cu fosfat de litiu și fier este de 4000-6000 de ori, în timp ce durata de viață a bateriilor cu titanat de litiu poate ajunge la mai mult de 25000 de ori.

Performanță bună în rezistență largă la temperatură. În general, vehiculele electrice vor avea probleme la încărcare și descărcare la -10°C. Bateriile cu titanat de litiu au o rezistență mare la temperatură și o durabilitate puternică. Ele pot fi încărcate și descărcate în mod normal la -40°C până la 70°C, indiferent în țara înghețată de nord, încă în sudul fierbinte, vehiculul nu va afecta funcționarea din cauza „șocului” bateriei, eliminând grijile utilizatorilor .

Tocmai pe baza acestor avantaje bateriile cu titanat de litiu au devenit o „minune” orbitoare în dezvoltarea tehnologiei bateriilor litiu-ion.