Zhangbei İlçesindeki Rüzgar ve Güneş Enerjisi Depolama ve İletim Ulusal Gösteri Güç Santrali’ne doğru yürürken, yeşil çayırlarda beyaz rüzgar türbinleri ve parıldayan mavi fotovoltaik paneller görebilirsiniz.

Bu, ülkemdeki en büyük rüzgar-güneş depolama ve iletim tanıtım projesidir. Dünyanın ilk rüzgar-güneş depolama ve iletim kombine enerji üretimi inşaat fikirlerini ve teknik rotalarını benimser. Rüzgar enerjisi, fotovoltaik, enerji depolama cihazları ve akıllı güç iletimini entegre eden kapsamlı bir yeni enerji gösterim projesidir. .

Bu elektrik santrali, “öngörülmesi zor, kontrol edilmesi zor ve sevk edilmesi zor” rüzgar ve güneş kaynaklarını “depolayabilir” ve bunları şebekeye giriş için yüksek kaliteli ve güvenilir yeşil elektrik enerjisine dönüştürebilir ve çalışabilir. “yumuşak dalgalanmalarda” ve “tepe tıraş ve dolgu vadilerinde” Modlar arasında esnek geçiş. Güç şebekesinden harici güç kaynağının kesilmesi durumunda, enerji depolama güç istasyonu, dahili kendi kendine başlama özelliği aracılığıyla güç şebekesinin normal çalışmasını sürdürebilir.

Enerji depolama teknolojisinin geliştirilmesi, yeni enerji üretimini teşvik etmek ve elektrik şebekesinin güvenliğini ve istikrarını geliştirmek için temel teknolojilerden biridir. Çeşitli elektrokimyasal enerji depolama teknolojileri arasında, lityum titanat piller, şebeke enerji depolamasının uygulama senaryolarına çok uygun olan uzun çevrim ömrü ve iyi güvenlik performansı özelliklerine sahiptir. Bununla birlikte, lityum titanat pillerin yüksek maliyeti, Büyük ölçekli enerji depolama uygulamalarına elverişli değildir.

Bu bağlamda, Çin Elektrik Enerjisi Araştırma Enstitüsü, “Enerji depolama için düşük maliyetli lityum titanat pillerin geliştirilmesi ve sistem entegrasyon teknolojisinin geliştirilmesi ve uygulanması” proje ekibini ortaklaşa oluşturmak için bir dizi birim ile birleşti. Yıllarca süren araştırmalardan sonra, orijinal lityum titanat pile dayanan proje ekibi, enerji depolama uygulamalarının ihtiyaçlarını karşılamak için bir lityum titanat pil malzeme sistemi ve üretim süreci yeniden yapılandırma ilkeleri ve teknik çözümler önerdi ve alt mikron düzeyinde Lityum titanat malzeme geliştirdi. . Proje tarafından geliştirilen enerji depolama için lityum titanat pil, maliyeti büyük ölçüde düşürürken, uzun bir ömrün kendine özgü özelliklerini korur. 2017 Pekin Bilim ve Teknoloji Ödülleri’nde proje ikincilik ödülünü kazandı.

Yeni enerji için bir sonraki çıkış noktası

Enerji depolama, yeni enerjinin bir sonraki çıkışı olarak kabul edilir. Gelecekte yeni enerji endüstrisinin gelişimini teşvik etmek için ileriye dönük bir teknoloji olarak enerji depolama endüstrisi, yeni enerji şebekesi bağlantısı, yeni enerji araçları, akıllı şebekeler, mikro şebekeler, dağıtılmış enerji sistemleri ve ev enerjisinde büyük bir rol oynayacaktır. depolama sistemleri.

“Enerji depolamanın gelişmesinin nedeni, fotovoltaik ve rüzgar enerjisi üretiminin kesintili ve istikrarsız olmasıdır. Bu nedenle, istikrarlı ve güvenilir güç sağlamak için enerji depolama sistemlerinin işbirliğine ihtiyaç var.” Çin Elektrik Enerjisi Araştırma Enstitüsü Enerji Depolama Bataryası Ontoloji Araştırma Ofisi Direktörü Yang Kai gazetecilere verdiği demeçte.

Büyük ölçekli enerji depolama teknolojisinin kullanımı, yenilenebilir enerjinin gelişimini teşvik edebilir, elektrik şebekesinin güvenliğini ve istikrarını iyileştirebilir, güç kaynağının kalitesini iyileştirebilir ve güç kaynağı ile talep arasındaki çelişkiyi etkin bir şekilde hafifletebilir.

Büyük ölçekli enerji depolama sistemleri, güç sistemi üretimi, iletimi, dağıtımı ve kullanımının tüm yönleriyle çalışır. Uygulaması yalnızca geleneksel güç sistemlerinin performansını iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda güç şebekelerinin planlanması, tasarımı, yerleşimi, işletimi ve yönetimi ve kullanımına da devrim getirir. Bu anlamda, enerji depolama teknolojisi ulusal stratejik öneme sahip teknolojik bir komuta zirvesidir ve enerji depolama teknolojisinin gelişimi aslında “geleceği depolamak”tır.

Lityum iyon pillerde “harika bir çiçek”

Enerji depolama teknolojisinin temel olarak mekanik enerji depolama, elektrokimyasal enerji depolama, elektromanyetik enerji depolama ve faz değişimli enerji depolama olarak ikiye ayrıldığı anlaşılmaktadır. Son yıllarda, lityum iyon pillerle temsil edilen elektrokimyasal enerji depolama teknolojisi, güç sistemlerinin teknik gereksinimlerini ve akıllı şebekelerin gelişme eğilimini karşılayan büyük enerji ölçeği, esnek yer seçimi ve hızlı tepki hızı özelliklerine sahiptir ve olmuştur. çeşitli ülkelerdeki araştırma kurumları tarafından araştırma odağı olarak kabul edilmektedir. En hızlı büyüyen güç sistemi enerji depolama teknolojisi olun. Lityum iyon pil, bir tür “sallanan sandalye pili” dir. Pozitif ve negatif elektrotlar, lityumu birden çok kez deinterkalasyona uğratabilen iki bileşik veya basit maddeden oluşur. Şarj ederken, pozitif elektrot malzemesi delitlenir ve lityum iyonları elektrolite girer ve negatif elektrota gömülmek üzere ayırıcıya nüfuz eder. Pozitif elektrot bir oksidasyon reaksiyonuna girer. Boşalma sırasında bunun tersi geçerlidir.

Lityum-iyon pil teknolojisi, pil elektrot malzemelerinin araştırılmasıyla hızlı bir gelişme halindedir. Şimdi lityum kobalt oksit pillerden üçlü sistemlere, lityum manganat, lityum demir fosfat, lityum titanat ve bir arada var olan diğer pil sistemlerine genişledi. Negatif elektrot olarak lityum titanatlı yeni lityum iyon pil, negatif elektrot olarak grafitin doğal sınırlamalarını aşar ve geleneksel lityum iyon pillerden önemli ölçüde daha iyi performansa sahiptir ve bu da onu en umut verici enerji depolama pillerinden biri haline getirir. Yang Kai bu amaçla gazetecilere lityum titanat pillerin öne çıkan dört büyük avantajını tanıttı:

İyi güvenlik ve istikrar. Lityum titanat anot malzemesi yüksek bir lityum ekleme potansiyeline sahip olduğundan, şarj işlemi sırasında metalik lityumun oluşması ve çökelmesi önlenir. Ve denge potansiyeli çoğu elektrolit çözücünün indirgeme potansiyelinden daha yüksek olduğu için elektrolit ile reaksiyona girmez ve bir katı oluşturmaz —Sıvı arayüzündeki pasivasyon filmi birçok yan reaksiyonun oluşmasını önler, böylece güvenliği büyük ölçüde artırır . “Enerji depolama santralleri elektrikli araçlarla aynıdır ve güvenlik ve istikrar en önemli göstergelerdir.” dedi Yang Kai.

Mükemmel hızlı şarj performansı. Çok uzun şarj süresi, elektrikli araçların geliştirilmesinde her zaman aşılması zor bir engel olmuştur. Genellikle yavaş şarj olan tamamen elektrikli otobüsler kullanılır ve şarj süresi en az 4 saattir ve birçok saf elektrikli binek otomobilin şarj süresi 8 saat kadar uzundur. Lityum titanat pil, geleneksel pillerden niteliksel bir sıçrama olan yaklaşık on dakika içinde tamamen şarj edilebilir.

Uzun çevrim ömrü. Geleneksel lityum iyon pillerde yaygın olarak kullanılan grafit malzemelerle karşılaştırıldığında, lityum titanat malzemeleri, lityumun şarj edilmesi ve boşaltılması işlemi sırasında çerçeve yapısında çok az küçülür veya genişler. / Lityum iyonları araya girerken hücre hacmi gerginliğinin neden olduğu elektrot yapısı hasarı sorunu, bu nedenle çok mükemmel döngü performansına sahiptir. Deneysel verilere göre, sıradan lityum demir fosfat pillerin ortalama çevrim ömrü 4000-6000 kat iken, lityum titanat pillerin çevrim ömrü 25000 kattan fazla olabilir.

Geniş sıcaklık direncinde iyi performans. Genelde elektrikli araçlar -10°C’de şarj ve deşarj olurken sorun yaşarlar. Lityum titanat piller, iyi geniş sıcaklık direncine ve güçlü dayanıklılığa sahiptir. -40°C ila 70°C arasında normal olarak şarj edilebilir ve deşarj edilebilirler, donmuş kuzey ülkesinde olursa olsun, Hala sıcak güneyde, araç akü “şoku” nedeniyle çalışmayı etkilemeyecek ve kullanıcıların endişelerini ortadan kaldıracaktır. .

Lityum titanat pillerin, lityum iyon pil teknolojisinin geliştirilmesinde göz kamaştırıcı bir “mucize” haline gelmesi tam olarak bu avantajlara dayanmaktadır.