Điều gì nên là sự lựa chọn của pin lưu trữ năng lượng?

An toàn là trên hết

Mà tích trữ năng lượng với tư cách là một ngành công nghiệp mới, trước tiên phải làm sao cho đứng vững, thì mới nói đến chuyện đi lên và tiến lên. Nếu không có tiền đề về mạo hiểm an toàn hoặc nhanh khô lớn, sẽ mang lại tác hại vô tận cho ngành.

Vào giữa tháng 6, Bộ Công nghiệp và Công nghệ thông tin Hàn Quốc đã công bố kết quả điều tra 23 vụ cháy nhà máy lưu trữ năng lượng trước đó, tóm tắt các nguyên nhân sau: lỗi hệ thống pin, hệ thống bảo vệ không đủ để đối phó với thử nghiệm cách điện, quản lý và bảo trì năng lượng không đầy đủ. nhà máy lưu trữ sau khi xây dựng xong, và hệ thống quản lý tích hợp kém giữa bộ chuyển đổi (PCS) và hệ thống lưu trữ năng lượng (ESS).

Hệ thống ắc quy lưu trữ năng lượng phải đáp ứng bốn loại nhu cầu sử dụng: truyền năng lượng, điều chỉnh tần số và đỉnh, điều chỉnh công suất, theo dõi đường cong điều độ, v.v. Làm thế nào để vừa nâng cao đặc tính kỹ thuật vừa không cản trở sự phát triển là một vấn đề cần được toàn ngành thảo luận.

So với lưu trữ năng lượng vật lý, vấn đề lớn nhất của lưu trữ năng lượng điện hóa là hệ thống pin dung lượng lớn dễ gặp sự cố về an toàn, ngay cả khi pin tốt nhất của các nhà sản xuất trưởng thành, nếu công việc cân bằng năng lượng kém sẽ gây ra tai nạn an toàn .

Phân tích rằng nguyên nhân gây cháy pin từ hai nguồn: một mặt do hệ thống dây điện, biến tần, hệ thống quản lý pin và các thiết kế không hợp lý khác hoặc hỏng hóc, hỏng hóc cục bộ của bộ phận sinh nhiệt, hồ quang hoặc tia lửa điện lâu ngày. tỏa nhiệt tức thời, sẽ gây đoản mạch trên đường dây dẫn đến chập cháy điện; mặt khác, với sự gia tăng số chu kỳ của pin, sạc quá mức và xả quá mức, phản ứng phụ không thể đảo ngược và các lý do khác dẫn đến suy giảm dung lượng, tăng điện trở trong. Mặt khác, với sự gia tăng số chu kỳ, sạc quá mức và xả quá mức , phản ứng phụ không thể đảo ngược và các lý do khác dẫn đến suy giảm công suất, tăng điện trở trong, đoản mạch bên trong, sinh khí bất thường, kết tủa lithium và các hiện tượng khác, khi nhiệt độ cục bộ hoặc tổng thể tăng nhanh, nhiệt tích tụ bên trong, sẽ dẫn đến thoát nhiệt hệ thống pin.

Hiện tại, niken cao ternary và pin năng lượng cao khác không nên là trọng tâm của sự phát triển, sự thành công của pin trạng thái rắn hoàn toàn không chắc chắn. Hiện tại, có vẻ như pin lithium iron phosphate ion an toàn, tuổi thọ cao, không phải niken, coban và các kim loại khác, và ngày nay đã làm chủ được cấu trúc micro-nano & mdash; công nghệ ốp carbon, có thể trở thành lực lượng chính, nhưng để liên tục cải thiện hiệu suất chi phí.

Về mặt lý thuyết, lithium iron phosphate không an toàn tuyệt đối mà chỉ tương đối an toàn. Các vụ tai nạn an toàn của nhà máy điện lưu trữ năng lượng hiện nay thường xảy ra khi không có cảnh báo sớm hoặc tình trạng chậm trễ, cùng với các biện pháp phòng cháy chữa cháy hiện có không phù hợp với cấu hình hỏa hoạn, và cuối cùng phát triển thành các vụ tai nạn nghiêm trọng.

Do đó, vấn đề an toàn lưu trữ năng lượng ngoài việc tăng cường quản lý pin, mà còn tính đến một số biện pháp bảo mật thụ động, chẳng hạn như cảm biến, hệ thống phòng cháy chữa cháy và thậm chí can thiệp sớm ở cấp độ vận hành và bảo trì, giống như các nhà máy quang điện, lưu trữ năng lượng các hệ thống cũng nên ghi nhớ bảy điểm theo thiết kế, ba điểm theo nguyên tắc vận hành và bảo trì và đưa vào hoạt động, nhằm đảm bảo rằng hệ thống an toàn và có thể kiểm soát được.

Một số người trong ngành cũng đã đề xuất rằng sự an toàn của hệ thống lưu trữ năng lượng trong các tình huống sử dụng đặc biệt, để đưa ra các tiêu chuẩn và tiêu chuẩn phù hợp, chẳng hạn như lắp đặt hệ thống lưu trữ năng lượng phía người dùng thương mại và công nghiệp trong thành phố ở tầng hầm, phải trả giá rất cao. chú ý đến vấn đề an toàn, đánh giá cẩn thận. Được biết, tiêu chuẩn Úc Tiêu chuẩn ÚcAS5139 trong cuộc tư vấn, đã yêu cầu lắp đặt pin lithium-ion trong một không gian / nhà ở riêng biệt, hệ thống lưu trữ năng lượng pin hộ gia đình chỉ có thể được lắp đặt ở khu vực ngoài trời chuyên dụng.

Lưu trữ năng lượng vẫn còn cách xa bất kỳ công ty tiên tiến, kinh tế nào ngày nay đầu tiên thực hiện ổn định và ổn định toàn bộ vấn đề cân bằng an toàn của hệ thống lưu trữ năng lượng, từ tế bào, pin đến bMS (hệ thống quản lý pin), cho đến EMS (quản lý năng lượng). system) thông qua để làm tốt công việc.

Tùy chỉnh cảnh

Điều gì nên là sự lựa chọn của lộ trình công nghệ pin? Khi chi phí giảm, bộ lưu trữ bằng pin có thể thay thế bộ lưu trữ được bơm không? Đây cũng là những câu hỏi mà ngành đang quan tâm.

Không thể nói hoàn toàn phương pháp lưu trữ năng lượng nào là tốt nhất, cho dù đó là bản chất vật lý của lưu trữ bơm, lưu trữ năng lượng bánh đà hay pin điện hóa, chúng đều có kịch bản sử dụng riêng, phương pháp khoa học nên dựa trên đặc điểm của nó, triển khai trong đúng chỗ, để phát huy tốt hơn chức năng của nó.

Lưu trữ pin và lưu trữ bơm không loại trừ lẫn nhau, không phải là mối quan hệ giữa bạn và tôi, mà có thể phát triển thành mối quan hệ cộng sinh hài hòa, bổ sung cho nhau, cùng phát triển và thúc đẩy lẫn nhau. Lý do là bộ lưu trữ pin có thể theo dõi sự dao động của tần số lưới và tải trong một khoảng thời gian rất ngắn (100 mili giây), tốc độ tăng công suất rất nhanh và công suất gần như được đồng bộ hóa hoàn toàn với tần số, nhưng độ bền là giới hạn. Sự thiếu hụt của bộ lưu trữ được bơm là thời gian từ không tải đến đầy tải mất 10 giây, nhưng nó có thể cung cấp từ quy định hàng ngày đến quy định hàng tuần, cung cấp khả năng bảo vệ đáng tin cậy hơn để dự phòng sự cố và ổn định lớn của hệ thống, đồng thời cung cấp các ứng dụng không thể thay thế cho lưới điện trên lần bổ sung tiếp theo.

Từ các kịch bản, các kịch bản lưu trữ ắc quy quan trọng hiện nay bao gồm: phía phát điện của phía phát điện của nhà máy điện danh lam thắng cảnh, nhà máy nhiệt điện điều tần AGC; phía lưới của trạm biến áp lưu trữ năng lượng, nhà máy điện ảo, đỉnh, dịch vụ phụ trợ (điều tần, điều điện áp, khởi động đen, dự phòng luân phiên); phía người dùng của nhà máy điện lưu trữ quang học, lưu trữ năng lượng gia đình, nguồn điện dự phòng, v.v.

Từ loại pin, điều quan trọng nhất là đặc tính năng lượng và đặc tính dung lượng của pin. Do đó, theo các yêu cầu khác nhau của các kịch bản sử dụng lưu trữ năng lượng khác nhau về tỷ lệ năng lượng pin trên dung lượng, pin lưu trữ năng lượng được chia thành ba loại: loại dung lượng (0,5C), loại năng lượng (1C) và loại năng lượng (2C) . Tỷ lệ này càng lớn, mật độ năng lượng của pin càng cao, nhưng mật độ dung lượng sẽ thấp hơn và giá trên mỗi đơn vị dung lượng sẽ cao hơn.

Trong số các loại pin lưu trữ năng lượng hiện nay, pin dòng chảy lỏng và pin bùn lithium là loại pin có dung lượng điển hình, trong khi pin lithium ion trong pin lithium ion, pin lithium ion titanate và siêu tụ điện là loại pin loại năng lượng điển hình. Các loại pin khác có thể có một số mức độ điều chỉnh thuộc tính bằng cách thay đổi vật liệu và quy trình của pin để phù hợp với các tình huống sử dụng lưu trữ năng lượng khác nhau.

Pin lưu trữ năng lượng không có yêu cầu cao về mật độ năng lượng, nhưng đối với các tình huống sử dụng khác nhau, sẽ có một số yêu cầu nhất định đối với mật độ năng lượng của chúng, chẳng hạn như nhu cầu an toàn, tuổi thọ cao, hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao và số chu kỳ nói chung nên lớn hơn 3500 lần.

Chế độ xem toàn diện, đạt đỉnh công suất, lưu trữ năng lượng quang điện ngoài lưới hoặc lưu trữ năng lượng trải rộng thung lũng cực đại phía người dùng, thường muốn lưu trữ pin liên tục sạc hoặc xả liên tục trong hơn hai giờ, vì vậy phù hợp với loại công suất 0,5C hệ số nhân sạc/xả ắc quy; về điều chỉnh tần số nguồn hoặc dao động năng lượng tái tạo mượt mà trong kịch bản lưu trữ năng lượng, pin lưu trữ năng lượng sạc và xả nhanh trong vài giây đến vài phút, vì vậy phù hợp hơn với hệ số sạc/xả 2C Loại pin năng lượng; và trong một số trường hợp chịu cả điều chỉnh tần số và điều chỉnh cao điểm, loại pin năng lượng sẽ phù hợp hơn, tất nhiên, trường hợp này cũng có thể được sử dụng cùng với loại nguồn và loại pin dung lượng.

Mong đợi sự gián đoạn

Đổi mới đột phá trong ngành phải được hỗ trợ bởi một thế hệ công nghệ mới. Chính vì sự xuất hiện của thế hệ chip nhớ mới đã phá vỡ phương pháp đánh địa chỉ cơ học mà Steve Jobs đã cho ra đời chiếc điện thoại Apple. Trong khi các thiết bị sử dụng năng lượng ngày càng mỏng hơn, nhẹ hơn và thông minh hơn thì pin vẫn đang phải chịu đựng với hy vọng được nâng cấp.

Trước sự đa dạng của các lộ trình công nghệ lưu trữ năng lượng, nhiều chuyên gia cho rằng, mặc dù hiện tại có rất nhiều lộ trình công nghệ pin, nhưng những công nghệ hiện có này sẽ không phải là lộ trình chủ đạo trong tương lai, trong tương lai chắc chắn sẽ xuất hiện công nghệ đột phá.

Kể từ năm 2018, nhiều chuyên gia về pin đã công khai tuyên bố rằng trong tương lai, các lộ trình công nghệ pin lithium và pin lưu trữ năng lượng sẽ được tách ra và các tế bào đặc biệt để lưu trữ năng lượng cũng sẽ xuất hiện.

Pin lithium-ion hiện có để lưu trữ năng lượng là sự phát triển tiến bộ của pin siêu nhỏ và nhỏ như pin điện thoại di động, ngoài việc làm cho pin lớn hơn, nó không bị tách rời khỏi ý tưởng thiết kế cốt lõi là liên kết và phủ cấu trúc điện cực màng của pin nhỏ, dẫn đến vấn đề thiết kế nhất quán cho pin lithium-ion lớn để lưu trữ năng lượng. Ngoài ra, việc sử dụng pin dựa trên các nguyên tắc hiện có về nguy cơ an toàn, sau khi giải pháp cũng khó khăn hơn.

Do đó, cần phải loại bỏ hoàn toàn ý tưởng thiết kế pin nhỏ ban đầu và phát triển các công nghệ cấu trúc pin lưu trữ năng lượng lớn mang tính đột phá, bao gồm công nghệ điện cực dán siêu dày để lưu trữ năng lượng dựa trên dung lượng và công nghệ cấu trúc điện áp cực cao dành cho nguồn điện. lưu trữ năng lượng, dựa trên đó phát triển đổi mới công nghệ sản xuất chi phí thấp, công nghệ sửa chữa kéo dài tuổi thọ an toàn và công nghệ tái chế xanh để đáp ứng nhu cầu của các kịch bản sử dụng lưu trữ năng lượng khác nhau và hỗ trợ ngành lưu trữ năng lượng đạt được sự phát triển đột phá. Được biết, loại pin bùn hiện tại do Kyocera Nhật Bản phát triển, có thể giảm khoảng 30% chi phí nguyên liệu thô so với trước đây, sẽ bắt đầu được sản xuất hàng loạt ngay sau năm 2020 và được sử dụng trong các hệ thống lưu trữ năng lượng của khu dân cư và nhà máy.

Thập kỷ tới sẽ chứng kiến ​​sự phát triển đột phá trong công nghệ lưu trữ năng lượng điện hóa. Đối với các công ty lưu trữ năng lượng, các hạng mục sau đây đáng được quan tâm: công nghệ đáng tin cậy, với tầm nhìn quốc tế về sản phẩm lưu trữ năng lượng hoặc nhà cung cấp thiết bị chế biến xuất khẩu; tuyến đường kỹ thuật độc đáo, về chi phí có lợi thế cạnh tranh rõ ràng của các nhà cung cấp sản phẩm lưu trữ năng lượng; làm chủ việc sử dụng công nghệ cốt lõi và các công ty bảo hiểm để hợp tác cung cấp dịch vụ cho thuê kho lưu trữ năng lượng, cung cấp dịch vụ vận hành và bảo trì lưu trữ năng lượng; hệ thống lưu trữ năng lượng thuộc các công ty lưới điện.

Trong tương lai, mục tiêu của công nghệ lưu trữ năng lượng điện hóa là chi phí thấp, tuổi thọ cao, độ an toàn cao, dễ phục hồi, chờ sự đổi mới đột phá và đột phá trong công nghệ.

JUNLEE Energy, công ty đã cam kết nghiên cứu và phát triển pin, là một thách thức và một cơ hội. Đội ngũ kỹ sư R&D sẽ cung cấp cho thế giới loại pin năng lượng mới tiết kiệm hơn và sẽ cải tiến công nghệ pin lithium-ion để giảm tổng chi phí.

Tập đoàn JUNLEE là một nhà máy năng lượng tích hợp đầy đủ năng lượng, chuyên cung cấp Bộ lưu điện liên tục (UPS), Ắc quy axit-chì, Bộ ắc quy, Ắc quy xe điện, Ắc quy lưu trữ năng lượng, Nhà máy lưu trữ năng lượng, ắc quy Power pack Gel, Biến tần PV và Hệ thống năng lượng mặt trời.

Năng lực sản xuất đạt 200000 KVAH mỗi tháng. Sản phẩm áp dụng cho Xe điện, di động điện, hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời và gió, UPS, điện dự phòng, viễn thông, thiết bị y tế và chiếu sáng.

JUNLEE thành lập "Trung tâm nghiên cứu năng lượng" với nhiều sản phẩm Công nghệ cao hơn. Hơn 100 kỹ sư đã cung cấp các giải pháp một cửa kịp thời và hiệu quả.