DKSESS 100KW OFF GRID/HYBRID SVE U JEDNOM SOLARNOM ELEKTRIČNOM SISTEMU

Poređenje baterija u sistemu skladištenja energije
Skladištenje energije tipa baterije je skladištenje kemijske energije.Može se podijeliti na olovno kiselinsku bateriju, litijumsku bateriju, nikl vodikovu bateriju, tečnu bateriju (vanadijumsku bateriju), natrijum sumpornu bateriju, olovnu ugljičnu bateriju, itd. prema vrsti odabrane baterije.

1. Olovna baterija
Olovne baterije uključuju koloidne i tečne (tzv. obične olovne baterije).Ove dvije vrste baterija koriste se prema različitim regijama.Koloidna baterija ima jaku otpornost na hladnoću, a njena radna energetska efikasnost je daleko bolja od one kod tečne baterije kada je temperatura ispod 15°C, a performanse toplotne izolacije su odlične.

Koloidna olovno-kiselinska baterija je poboljšanje u odnosu na uobičajenu olovno-kiselinsku bateriju s tekućim elektrolitom.Koloidni elektrolit se koristi za zamjenu elektrolita sumporne kiseline, koji je bolji od uobičajene baterije u smislu sigurnosti, kapaciteta skladištenja, performansi pražnjenja i vijeka trajanja.Koloidna olovno-kiselinska baterija koristi gel elektrolit, a unutra nema slobodne tekućine.Pod istom zapreminom, elektrolit ima veliki kapacitet, veliki toplotni kapacitet i snažnu sposobnost disipacije toplote, što može da izbegne fenomen toplotnog bekstva opštih baterija;Korozija elektrodne ploče je slaba zbog niske koncentracije elektrolita;Koncentracija je ujednačena i nema raslojavanja elektrolita.

Obična olovno-kiselinska baterija je vrsta baterije čija je elektroda uglavnom napravljena od olova i njegovog oksida, a elektrolit je otopina sumporne kiseline.U stanju pražnjenja olovno-kiselinske baterije, glavna komponenta pozitivne elektrode je olovni dioksid, a glavna komponenta negativne elektrode je olovo;U stanju punjenja, glavne komponente pozitivnih i negativnih elektroda su olovni sulfat.Nominalni napon jednoćelijske olovne baterije je 2,0 V, koja se može isprazniti do 1,5 V i napuniti do 2,4 V;U primjeni, šest jednoćelijskih olovnih baterija se često koriste u seriji za formiranje nominalne olovne baterije od 12V, kao i 24V, 36V, 48V, itd.

Njegove prednosti uglavnom uključuju: sigurno zaptivanje, sistem za ispuštanje vazduha, jednostavno održavanje, dug radni vek, stabilan kvalitet, visoku pouzdanost i bez održavanja;Nedostatak je što je zagađenje olovom veliko, a gustoća energije niska (odnosno preteška).

2. Litijumska baterija
"Litijumska baterija" je vrsta baterije sa litijumskim metalom ili litijumskom legurom kao katodnim materijalom i nevodenim rastvorom elektrolita.Podijeljen je u dvije kategorije: litijum metalna baterija i litijum jonska baterija.

Litijum metalna baterija uglavnom koristi mangan dioksid kao katodni materijal, metalni litijum ili njegov legirani metal kao katodni materijal i koristi nevodeni rastvor elektrolita.Litijum-jonske baterije uglavnom koriste okside metala legure litijuma kao katodne materijale, grafit kao katodne materijale i nevodene elektrolite.Litijum-jonske baterije ne sadrže metalni litijum i mogu se puniti.Litijumska baterija koju koristimo za skladištenje energije je litijum-jonska baterija, koja se naziva "litijumska baterija".

Litijumske baterije koje se koriste u sistemu za skladištenje energije uglavnom uključuju: litijum-gvozdeno-fosfatne baterije, ternarne litijumske baterije i litijum-manganatne baterije.Jedna baterija ima visok napon, širok raspon radnih temperatura, visoku specifičnu energiju i efikasnost i nisku stopu samopražnjenja.Sigurnost i životni vijek mogu se poboljšati korištenjem zaštitnih i ekvilizacijskih kola.Stoga su, s obzirom na prednosti i nedostatke različitih baterija, litijumske baterije postale prvi izbor za elektrane za skladištenje energije zbog svog relativno zrelog industrijskog lanca, sigurnosti, pouzdanosti i ekološke prihvatljivosti.

Njegove glavne prednosti su: dug radni vek, velika gustina energije skladištenja, mala težina i jaka prilagodljivost;Nedostaci su loša sigurnost, laka eksplozija, visoka cijena i ograničeni uvjeti upotrebe.

Litijum gvožđe fosfat
Litijum-gvozdena fosfatna baterija odnosi se na litijum-jonsku bateriju koja koristi litijum-željezo-fosfat kao katodni materijal.Katodni materijali litijum jonskih baterija uglavnom uključuju litijum kobalat, litijum manganat, litijum nikl oksid, ternarne materijale, litijum gvožđe fosfat, itd. Litijum kobalat je katodni materijal koji koristi većina litijum jonskih baterija.

Litijum gvožđe fosfat kao materijal za litijumske baterije pojavio se tek poslednjih godina.U Kini je 2005. godine razvijena litijum-gvozdeno-fosfatna baterija velikog kapaciteta.Njegove sigurnosne performanse i životni vijek su neuporedivi s drugim materijalima.Životni vijek 1C punjenja i pražnjenja dostiže 2000 puta.Napon prekomjernog punjenja jedne baterije je 30V, koja neće izgorjeti i probijanje neće eksplodirati.Litijum-jonske baterije velikog kapaciteta napravljene od litijum-željezo-fosfatnih katodnih materijala lakše se koriste u seriji kako bi se zadovoljile potrebe čestog punjenja i pražnjenja električnih vozila.

Litijum gvožđe fosfat je netoksičan, bez zagađenja, bezbedne sirovine širokog izvora, jeftin, dug život i druge prednosti.Idealan je katodni materijal za novu generaciju litijum-jonskih baterija.Litijum-gvozdeno-fosfatna baterija takođe ima svoje nedostatke.Na primjer, gustoća nabijanja katodnog materijala od litij-željezo-fosfata je mala, a zapremina litijum-željezo-fosfatne baterije jednakog kapaciteta je veća od litijum-jonskih baterija kao što je litijum-kobalat, tako da nema prednosti u mikro baterijama.

Zbog svojstvenih karakteristika litijum-gvozdenog fosfata, njegove performanse na niskim temperaturama su inferiorne u odnosu na druge katodne materijale kao što je litijum-manganat.Općenito, za jednu ćeliju (imajte na umu da je to jedna ćelija, a ne baterija), izmjerene performanse baterije na niskim temperaturama mogu biti nešto veće,

Ovo se odnosi na uslove odvođenja toplote), stopa zadržavanja kapaciteta je oko 60~70% na 0 ℃, 40~55% na -10 ℃ i 20~40% na -20 ℃.Takve performanse na niskim temperaturama očigledno ne mogu zadovoljiti zahtjeve korištenja napajanja.Trenutno su neki proizvođači poboljšali performanse litijum željeznog fosfata na niskim temperaturama poboljšanjem sistema elektrolita, poboljšanjem formule pozitivne elektrode, poboljšanjem performansi materijala i poboljšanjem dizajna strukture ćelije.

Ternarna litijumska baterija
Ternarna polimerna litijumska baterija odnosi se na litijumsku bateriju čiji je katodni materijal litijum nikl kobalt manganat (Li (NiCoMn) O2) ternarni katodni materijal.Ternarni kompozitni katodni materijal je napravljen od soli nikla, soli kobalta i soli mangana kao sirovina.Udio nikla, kobalta i mangana u ternarnoj polimer litijumskoj bateriji može se podesiti prema stvarnim potrebama.Baterija sa trojnim materijalom kao katodom ima visoku sigurnost u poređenju sa litijum-kobalt baterijom, ali je njen napon prenizak.

Njegove glavne prednosti su: dobre performanse ciklusa;Nedostatak je što je upotreba ograničena.Međutim, zbog pooštravanja domaće politike u pogledu ternarnih litijumskih baterija, razvoj ternarnih litijumskih baterija ima tendenciju usporavanja.

Litijum manganatna baterija
Litijum-manganatna baterija je jedan od litijum-jonskih katodnih materijala koji obećavaju.U poređenju sa tradicionalnim katodnim materijalima kao što je litijum kobalat, litijum manganat ima prednosti bogatih resursa, niske cene, bez zagađenja, dobre sigurnosti, dobre performanse umnožavanja, itd. To je idealan katodni materijal za električne baterije.Međutim, njegove loše performanse ciklusa i elektrohemijska stabilnost uvelike ograničavaju njegovu industrijalizaciju.Litijum manganat uglavnom uključuje spinel litijum manganat i slojeviti litijum manganat.Spinel litijum manganat ima stabilnu strukturu i lako se realizuje u industrijskoj proizvodnji.Današnji proizvodi na tržištu su sve ove strukture.Spinel litijum manganat pripada kubnom kristalnom sistemu, Fd3m svemirskoj grupi, a teoretski specifični kapacitet je 148mAh/g.Zbog trodimenzionalne strukture tunela, litijum joni se mogu reverzibilno ukloniti iz rešetke spinela bez izazivanja kolapsa strukture, tako da ima odlične performanse povećanja i stabilnost.

3. NiMH baterija
NiMH baterija je vrsta baterije sa dobrim performansama.Pozitivna aktivna supstanca nikl-vodikove baterije je Ni (OH) 2 (nazvana NiO elektroda), negativna aktivna supstanca je metalni hidrid, takođe nazvan legura za skladištenje vodonika (nazvana elektroda za skladištenje vodonika), a elektrolit je 6mol/L rastvor kalijum hidroksida .

Nikl metal hidridna baterija je podijeljena na visokonaponsku nikl metal hidridnu bateriju i niskonaponsku nikl metal hidridnu bateriju.

Niskonaponska nikl metal hidridna baterija ima sljedeće karakteristike: (1) Napon baterije je 1,2~1,3 V, što je ekvivalentno nikl kadmijum bateriji;(2) Visoka gustina energije, više od 1,5 puta od nikl-kadmijum baterije;(3) Brzo punjenje i pražnjenje, dobre performanse na niskim temperaturama;(4) Zaptivni, jaka otpornost na prekomjerno punjenje i pražnjenje;(5) Nema stvaranja dendritičnih kristala, što može spriječiti kratki spoj u bateriji;(6) Sigurno i pouzdano, bez zagađivanja okoline, bez efekta memorije itd.

Visokonaponska nikl-vodonik baterija ima sljedeće karakteristike: (1) Jaka pouzdanost.Ima dobru zaštitu od pražnjenja i prenapunjenja, može izdržati visoku brzinu pražnjenja i nema formiranje dendrita.Ima dobre specifične osobine.Njegov specifični kapacitet mase je 60A · h/kg, što je 5 puta više od nikl-kadmijum baterije.(2) Dug životni vek, do hiljada puta.(3) Potpuno zatvoren, manje održavanja.(4) Performanse na niskim temperaturama su odlične, a kapacitet se ne mijenja značajno na -10 ℃.

Glavne prednosti NiMH baterija su: visoka gustoća energije, brza brzina punjenja i pražnjenja, mala težina, dug radni vijek, bez zagađenja okoliša;Nedostaci su blagi memorijski efekat, više problema sa upravljanjem i lako formiranje separatora od jedne baterije.

4. Protočna ćelija
Baterija s tekućim protokom je nova vrsta baterije.Baterija s tekućim protokom je baterija visokih performansi koja koristi pozitivni i negativni elektrolit za odvojeno odvajanje i cirkulaciju.Ima karakteristike visokog kapaciteta, širokog polja primjene (okruženja) i dugog vijeka trajanja.To je trenutno novi energetski proizvod.

Baterija sa tečnim protokom se uglavnom koristi u sistemu elektrane za skladištenje energije, koja se sastoji od jedinice dimnjaka, jedinice za skladištenje i snabdevanje rastvora elektrolita i rastvora elektrolita, jedinice za kontrolu i upravljanje itd. Jezgro se sastoji od steka i sastoji se od desetina ćelija za reakciju redukcije oksidacije) i jedne ćelije za punjenje i pražnjenje prema specifičnim zahtjevima u seriji, a struktura mu je slična onoj kod gorive ćelije.

Vanadijumska baterija je nova vrsta opreme za skladištenje i skladištenje energije.Ne samo da se može koristiti kao pomoćni uređaj za skladištenje energije za procese proizvodnje solarne i vjetroelektrane, već se može koristiti i za brijanje vrhova električne mreže kako bi se poboljšala stabilnost električne mreže i osigurala sigurnost električne mreže.Njegove glavne prednosti su: fleksibilan raspored, dug životni vijek, brzo vrijeme odziva i bez štetnih emisija;Nedostatak je što gustina energije jako varira.

5. Natrijum sumporna baterija
Natrijum sumporna baterija se sastoji od pozitivnog pola, negativnog pola, elektrolita, dijafragme i školjke.Za razliku od običnih sekundarnih baterija (olovnih baterija, nikl-kadmijum baterija, itd.), natrijum sumporna baterija se sastoji od rastopljene elektrode i čvrstog elektrolita.Aktivna tvar negativnog pola je rastopljeni metalni natrijum, a aktivna tvar pozitivnog pola je tekući sumpor i rastopljeni natrijum polisulfid.Sekundarna baterija sa metalnim natrijem kao negativnom elektrodom, sumporom kao pozitivnom elektrodom i keramičkom cijevi kao separatorom elektrolita.Pod određenim radnim stepenom, joni natrijuma mogu reverzibilno reagovati sa sumporom kroz elektrolitsku membranu i formirati oslobađanje i skladištenje energije.

Kao nova vrsta hemijskog izvora energije, ova vrsta baterija je uveliko razvijena otkako je nastala.Natrijum sumporna baterija je male veličine, velikog kapaciteta, dugog veka trajanja i visoke efikasnosti.Široko se koristi u skladištenju električne energije, kao što je brijanje vrhova i punjenje doline, napajanje u hitnim slučajevima i proizvodnja energije vjetra.

Njegove glavne prednosti su sledeće: 1) Ima veću specifičnu energiju (tj. efektivnu električnu energiju po jedinici mase ili jedinici zapremine baterije).Njegova teoretska specifična energija je 760Wh/Kg, što je zapravo premašilo 150Wh/Kg, 3-4 puta više od olovne baterije.2) U isto vrijeme, može se isprazniti velikom strujom i velikom snagom.Njegova gustina struje pražnjenja generalno može da dostigne 200-300 mA/cm2, i može da oslobodi 3 puta svoje inherentne energije u trenutku;3) Visoka efikasnost punjenja i pražnjenja.

Natrijum sumporna baterija takođe ima nedostatke.Njegova radna temperatura je 300-350 ℃, tako da bateriju treba grijati i održavati toplom tokom rada.Međutim, ovaj problem se može efikasno riješiti korištenjem tehnologije vakuumske toplinske izolacije visokih performansi.

6. Olovna karbonska baterija
Olovna karbonska baterija je vrsta kapacitivne olovne baterije, koja je tehnologija koja je evoluirala iz tradicionalne olovne baterije.Može značajno poboljšati vijek trajanja olovne baterije dodavanjem aktivnog ugljena na negativni pol baterije.

Olovna ugljična baterija je nova vrsta super baterija, koja kombinira olovnu kiselinsku bateriju i super kondenzator: ne samo da daje prednost prednostima trenutnog punjenja super kondenzatora velikog kapaciteta, već daje igru ​​specifičnoj energiji prednost olovne baterije, te ima vrlo dobre performanse punjenja i pražnjenja - može se potpuno napuniti za 90 minuta (ako se olovna baterija puni i prazni na ovaj način, njen vijek trajanja je manji od 30 puta).Štoviše, zbog dodatka ugljika (grafena), spriječen je fenomen sulfacije negativne elektrode, što poboljšava faktor kvara baterije u prošlosti i produžava vijek trajanja baterije.

Olovna karbonska baterija je mješavina asimetričnog superkondenzatora i olovne baterije u obliku interne paralelne veze.Kao nova vrsta super baterija, olovna karbonska baterija je kombinacija tehnologije olovne baterije i superkondenzatora.To je baterija za pohranu energije s dvostrukom funkcijom s kapacitivnim karakteristikama i karakteristikama baterije.Stoga ne samo da daje punu primjenu prednostima superkondenzatorskog trenutnog punjenja s velikim kapacitetom, već daje punu primjenu energetskim prednostima olovnih baterija, koje se mogu potpuno napuniti za sat vremena.Ima dobre performanse punjenja i pražnjenja.Zbog upotrebe tehnologije olovnog ugljika, performanse olovnih karbonskih baterija su daleko superiornije od onih tradicionalnih olovnih baterija, koje se mogu koristiti u vozilima nove energije, kao što su hibridna električna vozila, električni bicikli i druga polja;Takođe se može koristiti u oblasti novih skladištenja energije, kao što su proizvodnja energije vetra i skladištenje energije.