Улазећи у Националну демонстрациону електрану за складиштење и пренос ветра и сунца у округу Зхангбеи, можете видети редове белих ветротурбина и блиставе плаве фотонапонске панеле на зеленом травњаку.

Ово је највећи демонстрациони пројекат складиштења и преноса соларне енергије ветра у мојој земљи. Он усваја прве светске идеје о изградњи и техничким правцима за складиштење и пренос електричне енергије од ветра и сунца. То је свеобухватан нови пројекат демонстрације енергије који интегрише енергију ветра, фотонапонску опрему, уређаје за складиштење енергије и паметни пренос енергије. .

Ова електрана може да „складишти” ветар и соларне ресурсе које је „тешко предвидети, тешко је контролисати и које је тешко отпремити” и претворити их у висококвалитетну и поуздану зелену електричну енергију за унос у мрежу и може да ради. у „глатким флуктуацијама” и „вршним долинама за бријање и пуњење” Флексибилно пребацивање између режима. У случају губитка екстерног напајања из електричне мреже, електрана за складиштење енергије може одржавати нормалан рад електричне мреже кроз интерну способност самопокретања.

Развој технологије складиштења енергије је једна од кључних основних технологија за промовисање нове производње енергије и побољшање безбедности и стабилности електричне мреже. Међу различитим типовима електрохемијских технологија складиштења енергије, литијум-титанатне батерије имају карактеристике дугог циклуса трајања и добре безбедносне перформансе, које су добро прилагођене сценаријима примене складиштења енергије у мрежи. Међутим, висока цена литијум-титанатних батерија није погодна за апликације за складиштење енергије великих размера.

С тим у вези, Кинески институт за истраживање електричне енергије ујединио се са бројним јединицама како би заједно формирали пројектни тим „Развој јефтиних литијум-титанатних батерија за складиштење енергије и развој и примену технологије системске интеграције“. Након година истраживања, пројектни тим, заснован на оригиналној литијум-титанатној батерији, предложио је систем материјала за литијум-титанатну батерију и принципе реконструкције производног процеса и техничка решења како би задовољио потребе апликација за складиштење енергије и развио материјал литијум-титаната испод микрона. . Литијум-титанатна батерија за складиштење енергије развијена у пројекту одржава суштинске карактеристике дугог века, док је трошак знатно смањен. На Пекиншким наградама за науку и технологију 2017. пројекат је освојио другу награду.

Следећи излаз за нову енергију

Складиштење енергије се сматра следећим излазом за нову енергију. Као технологија која је окренута будућности која ће промовисати развој нове енергетске индустрије у будућности, индустрија складиштења енергије ће играти огромну улогу у вези са новом енергетском мрежом, новим енергетским возилима, паметним мрежама, микромрежама, дистрибуираним енергетским системима и кућном енергијом системи за складиштење.

„Разлог за развој складиштења енергије је тај што су фотонапонске и ветроелектране повремене и нестабилне. Због тога је неопходна сарадња система за складиштење енергије да би се обезбедила стабилна и поуздана енергија. Директор Канцеларије за истраживање онтологије батерија за складиштење енергије Кинеског института за истраживање електричне енергије Јанг Каи рекао је новинарима.

Употреба технологије складиштења енергије великих размера може промовисати развој обновљиве енергије, побољшати сигурност и стабилност електричне мреже, побољшати квалитет напајања и ефикасно ублажити контрадикцију између снабдевања електричном енергијом и потражње.

Системи за складиштење енергије великих размера пролазе кроз све аспекте производње, преноса, дистрибуције и коришћења електроенергетског система. Његова примена не само да може побољшати перформансе традиционалних електроенергетских система, већ и донети револуцију у планирању, дизајну, распореду, раду и управљању и употреби електричних мрежа. У том смислу, технологија складиштења енергије је технолошка командна висина са националним стратешким значајем, а развој технологије складиштења енергије је заправо „чување будућности“.

„Диван цвет“ у литијум-јонским батеријама

Подразумева се да је технологија складиштења енергије углавном подељена на механичко складиштење енергије, електрохемијско складиштење енергије, складиштење електромагнетне енергије и складиштење енергије промене фазе. Последњих година, електрохемијска технологија складиштења енергије коју представљају литијум-јонске батерије има карактеристике велике енергетске скале, флексибилног избора локације и велике брзине одзива, што задовољава техничке захтеве електроенергетских система и тренд развоја паметних мрежа, а све више је на снази. сматра се истраживачким фокусом истраживачких институција у различитим земљама. Постаните најбрже растућа технологија за складиштење енергије у електроенергетском систему. Литијум-јонска батерија је врста „батерије за љуљање“. Позитивна и негативна електрода се састоје од два једињења или једноставних супстанци које могу више пута деинтеркалирати литијум. Приликом пуњења, материјал позитивне електроде се делитификује, а литијум јони улазе у електролит и продиру у сепаратор да би се уградили у негативну електроду. Позитивна електрода пролази кроз реакцију оксидације. За време пражњења је супротно.

Технологија литијум-јонских батерија је била у стању брзог развоја са истраживањем материјала за електроде за батерије. Сада се проширио са литијум кобалт оксидних батерија на тернарне системе, литијум манганат, литијум гвожђе фосфат, литијум титанат и друге системе батерија које коегзистирају. Нова литијум-јонска батерија са литијум-титанатом као негативном електродом пробија инхерентна ограничења графита као негативне електроде и има знатно боље перформансе од традиционалних литијум-јонских батерија, што је чини једном од најперспективнијих батерија за складиштење енергије. У том циљу, Јанг Каи је новинарима представио четири главне предности литијум-титанатних батерија које се могу издвојити:

Добра сигурност и стабилност. Пошто материјал аноде литијум титаната има висок потенцијал уметања литијума, избегава се стварање и таложење металног литијума током процеса пуњења. И пошто је његов равнотежни потенцијал већи од редукционог потенцијала већине растварача електролита, он не реагује са електролитом и не формира чврсту супстанцу — Пасивациони филм на интерфејсу течности избегава појаву многих споредних реакција, чиме се значајно побољшава безбедност . „Електране за складиштење енергије су исте као и електрична возила, а безбедност и стабилност су најважнији показатељи. рекао је Јанг Кај.

Одличне перформансе брзог пуњења. Предуго време пуњења је увек била препрека коју је тешко савладати у развоју електричних возила. Генерално, користе се чисто електрични аутобуси са спором пуњењем, а време пуњења је најмање 4 сата, а време пуњења многих чисто електричних путничких аутомобила је чак 8 сати. Литијум-титанатна батерија се може у потпуности напунити за десетак минута, што је квалитативни скок у односу на традиционалне батерије.

Дуг животни век циклуса. У поређењу са графитним материјалима који се обично користе у традиционалним литијум-јонским батеријама, литијум-титанатни материјали се тешко скупљају или шире у структури оквира током процеса пуњења и пражњења литијума. / Проблем оштећења структуре електроде узрокованих напрезањем запремине ћелије при интеркалирању литијум јона, тако да има веома одличне перформансе циклуса. Према експерименталним подацима, просечан животни век обичних литијум-гвожђе-фосфатних батерија је 4000-6000 пута, док век трајања литијум-титанатних батерија може да достигне више од 25000 пута.

Добре перформансе у широкој температурној отпорности. Генерално, електрична возила ће имати проблема при пуњењу и пражњењу на -10°Ц. Литијум-титанатне батерије имају добру широку температурну отпорност и јаку издржљивост. Могу се нормално пунити и празнити на -40°Ц до 70°Ц, без обзира на смрзнуту северну земљу, И даље на врућем југу, возило неће утицати на рад због „удара батерије“, елиминишући бриге корисника .

Управо на основу ових предности литијум-титанатне батерије су постале заслепљујуће „чудо” у развоју технологије литијум-јонских батерија.