Pri prechádzke do Národnej demonštračnej elektrárne veternej a solárnej akumulácie a prenosu v okrese Zhangbei môžete vidieť rady bielych veterných turbín a lesklé modré fotovoltaické panely na zelenej lúke.

Toto je najväčší demonštračný projekt veterno-solárneho skladovania a prenosu v mojej krajine. Prijíma prvé nápady na výstavbu veterno-solárneho zásobníka a prenosu kombinovanej výroby energie a technických trás. Ide o komplexný nový demonštračný projekt energie integrujúci veternú energiu, fotovoltaiku, zariadenia na ukladanie energie a inteligentný prenos energie. .

Táto elektráreň dokáže „ukladať“ veterné a solárne zdroje, ktoré sú „ťažko predvídateľné, ťažko kontrolovateľné a ťažko expedovateľné“, a premieňať ich na vysokokvalitnú a spoľahlivú zelenú elektrickú energiu na vstup do siete a môže fungovať v „hladkých výkyvoch“ a „špičkovom oholení a vyplnení úžľabia“ Flexibilné prepínanie medzi režimami. V prípade straty externého napájania z elektrickej siete môže elektráreň na akumuláciu energie udržiavať normálnu prevádzku elektrickej siete prostredníctvom internej schopnosti samoštartovania.

Vývoj technológie skladovania energie je jednou z kľúčových kľúčových technológií na podporu novej výroby energie a zlepšenie bezpečnosti a stability elektrickej siete. Medzi rôznymi typmi technológií elektrochemického skladovania energie majú lítium-titanátové batérie charakteristiky dlhej životnosti cyklu a dobrého bezpečnostného výkonu, ktoré sú vhodné pre aplikačné scenáre skladovania energie v sieti. Vysoké náklady na lítium-titanátové batérie však neprispievajú k aplikáciám skladovania energie vo veľkom meradle.

V tejto súvislosti sa China Electric Power Research Institute spojil s niekoľkými jednotkami, aby spoločne vytvorili projektový tím „Vývoj nízkonákladových lítium-titanátových batérií na skladovanie energie a vývoj a aplikáciu technológie systémovej integrácie“. Po rokoch výskumu projektový tím, založený na pôvodnej lítium-titaničitanovej batérii, navrhol materiálový systém lítium-titanátovej batérie a princípy rekonštrukcie výrobného procesu a technické riešenia, aby vyhovovali potrebám aplikácií na ukladanie energie, a vyvinul lítium-titanátový materiál na submikrónovej úrovni. . Lítium-titanátová batéria na skladovanie energie vyvinutá v rámci projektu si zachováva vnútorné charakteristiky dlhej životnosti, pričom náklady sú výrazne znížené. V roku 2017 získal tento projekt druhú cenu.

Ďalší odbyt novej energie

Skladovanie energie sa považuje za ďalší odbyt novej energie. Ako progresívna technológia na podporu rozvoja nového energetického priemyslu v budúcnosti bude odvetvie skladovania energie hrať obrovskú úlohu v novom pripojení k energetickej sieti, nových energetických vozidlách, inteligentných sieťach, mikrosiete, distribuovaných energetických systémoch a domácej energii. skladovacie systémy.

„Dôvodom rozvoja akumulácie energie je, že výroba fotovoltaickej a veternej energie je prerušovaná a nestabilná. Preto je potrebná spolupráca systémov skladovania energie, aby sa zabezpečila stabilná a spoľahlivá energia.“ Novinárom to povedal riaditeľ Úradu pre výskum ontológie energetických skladovacích batérií Čínskeho inštitútu pre výskum elektrickej energie Yang Kai.

Využitie technológie skladovania energie vo veľkom meradle môže podporiť rozvoj obnoviteľnej energie, zlepšiť bezpečnosť a stabilitu elektrickej siete, zlepšiť kvalitu dodávky energie a účinne zmierniť rozpor medzi dodávkou a dopytom po energii.

Veľkokapacitné systémy na skladovanie energie prechádzajú všetkými aspektmi výroby, prenosu, distribúcie a používania energetického systému. Jeho aplikácia môže nielen zlepšiť výkon tradičných energetických systémov, ale môže priniesť revolúciu aj do plánovania, navrhovania, usporiadania, prevádzky a riadenia a využívania energetických sietí. V tomto zmysle je technológia skladovania energie technologickou dominantou s národným strategickým významom a vývoj technológie skladovania energie v skutočnosti „uchováva budúcnosť“.

„Úžasný kvet“ v lítium-iónových batériách

Rozumie sa, že technológia skladovania energie sa delí hlavne na mechanické skladovanie energie, elektrochemické skladovanie energie, skladovanie elektromagnetickej energie a skladovanie energie s fázovou zmenou. Elektrochemická technológia skladovania energie reprezentovaná lítium-iónovými batériami sa v posledných rokoch vyznačuje veľkým energetickým rozsahom, flexibilným výberom miesta a vysokou rýchlosťou odozvy, ktorá spĺňa technické požiadavky energetických systémov a trend vývoja inteligentných sietí a výskumné inštitúcie v rôznych krajinách považujú za výskumné zameranie. Staňte sa najrýchlejšie rastúcou technológiou skladovania energie v energetickom systéme. Lítium-iónová batéria je druh „batérie hojdacieho kresla“. Kladné a záporné elektródy sú zložené z dvoch zlúčenín alebo jednoduchých látok, ktoré dokážu viacnásobne deinterkalovať lítium. Pri nabíjaní sa materiál kladnej elektródy delitifikuje a lítiové ióny vstupujú do elektrolytu a prenikajú cez separátor, aby sa vložil do zápornej elektródy. Kladná elektróda podlieha oxidačnej reakcii. Pri vybíjaní je to naopak.

Technológia lítium-iónových batérií je v stave rýchleho vývoja s výskumom materiálov elektród batérií. V súčasnosti sa rozšíril z lítium-kobaltových batérií na ternárne systémy, manganát lítny, fosforečnan lítno-železitý, titaničitan lítny a ďalšie koexistujúce systémy batérií. Nová lítium-iónová batéria s titaničitanom lítnym ako zápornou elektródou prekonáva prirodzené obmedzenia grafitu ako zápornej elektródy a má výrazne lepší výkon ako tradičné lítium-iónové batérie, čo z nej robí jednu z najsľubnejších batérií na ukladanie energie. Za týmto účelom Yang Kai predstavil novinárom štyri hlavné výhody lítium-titanátových batérií, ktoré môžu vyniknúť:

Dobrá bezpečnosť a stabilita. Pretože materiál anódy na báze titaničitanu lítneho má vysoký potenciál vloženia lítia, počas procesu nabíjania sa zabráni tvorbe a zrážaniu kovového lítia. A pretože jeho rovnovážny potenciál je vyšší ako redukčný potenciál väčšiny elektrolytických rozpúšťadiel, nereaguje s elektrolytom a nevytvára pevnú látku – Pasivačný film na rozhraní kvapaliny zabraňuje výskytu mnohých vedľajších reakcií, čím sa výrazne zvyšuje bezpečnosť. . “Elektrárne na akumuláciu energie sú rovnaké ako elektrické vozidlá a bezpečnosť a stabilita sú najdôležitejšie ukazovatele.” Povedal Yang Kai.

Vynikajúci výkon pri rýchlom nabíjaní. Príliš dlhý čas nabíjania bol vždy ťažko prekonateľnou prekážkou pri vývoji elektromobilov. Vo všeobecnosti sa používajú čisto elektrické autobusy s pomalým nabíjaním, pričom doba nabíjania je minimálne 4 hodiny a doba nabíjania mnohých čisto elektrických osobných automobilov je až 8 hodín. Lítium-titanátovú batériu je možné plne nabiť za približne desať minút, čo je oproti tradičným batériám kvalitatívny skok.

Dlhá životnosť cyklu. V porovnaní s grafitovými materiálmi bežne používanými v tradičných lítium-iónových batériách sa materiály na báze titaničitanu lítneho takmer nezmršťujú alebo nerozširujú v štruktúre konštrukcie počas procesu nabíjania a vybíjania lítia. / Problém poškodenia štruktúry elektródy spôsobeného napätím objemu bunky pri interkalácii lítiových iónov, takže má veľmi vynikajúci výkon cyklu. Podľa experimentálnych údajov je priemerná životnosť bežných lítium-železofosfátových batérií 4000-6000-krát, zatiaľ čo životnosť lítium-titanátových batérií môže dosiahnuť viac ako 25000-krát.

Dobrý výkon pri širokej teplotnej odolnosti. Vo všeobecnosti budú mať elektrické vozidlá problémy pri nabíjaní a vybíjaní pri teplote -10 °C. Lítium-titanátové batérie majú dobrú odolnosť voči širokým teplotám a vysokú životnosť. Môžu sa normálne nabíjať a vybíjať pri teplote -40 °C až 70 °C, bez ohľadu na to, či sa nachádzate na zamrznutom severe, stále na horúcom juhu vozidlo neovplyvní prácu v dôsledku „šoku z batérie“, čím sa eliminujú obavy používateľov .

Práve na základe týchto výhod sa lítium-titanátové batérie stali oslnivým „zázrakom“ vo vývoji technológie lítium-iónových batérií.