В чем преимущества ванадиевых батарей перед литиевыми? Можно ли в будущем заменить литиевые батареи?

Проточные ванадиевые батареи после 20 лет разработки представляют собой своего рода более зрелую технологию хранения энергии. Ее направление применения - это в первую очередь новая энергия электрического поля и крупномасштабная станция хранения энергии уровня сети MWh. И в основном литиевая батарея для мобильных устройств по сравнению с их отношения, такие как ложки и Тернер, не имеют альтернативного пространства друг другу. Все проточные ванадиевые батареи основным конкурентом являются крупномасштабные технологии накопления энергии, такие как накопители гидравлической энергии, накопители энергии сжатого воздуха, проточные батареи и другие системы.

Относительно ванадиевых батарей есть три основных преимущества литиевых батарей:

A, удобный масштаб. Система может сделать ваш домашний морозильник настолько большим, также может сделать вашу домашнюю деревенскую подстанцию, мощности хватит, чтобы вы дома от одного дня до года, подумайте, как спроектировать, как спроектировать.

Во-вторых, долгий срок службы. Можно и полвека использовать.

В-третьих, безопасность хороша. Перед лицом табу литий-ионных аккумуляторов большой ток и разряд заряда без какого-либо давления, а также не пожар взрыва.

Проблема в основном заключается в следующем:

Плотность энергии низкая. Не пытайтесь использовать на телефоне, электромобиль тоже не чего ожидать.

Проточные ванадиевые батареи после 20 лет разработки представляют собой своего рода более зрелую технологию хранения энергии. Ее направление применения - это в первую очередь новая энергия электрического поля и крупномасштабная станция хранения энергии на уровне сети MWh. И в основном это мобильная энергия по сравнению с литиевыми батареями, их отношения подобны ложкам и Тернеру, нет альтернативы друг другу. Главный соперник всех проточных ванадиевых батарей - это крупномасштабная технология накопления энергии, такая как накопление гидравлической энергии, накопление энергии сжатым воздухом, проточные батареи и другие системы.

Маркет

В горах есть деревня под названием Лицун, горная дорога вдали от электричества. Несколько лет назад, чтобы получить освещение, соответствовали генератору, но дизель все еще очень хорошо. После захода солнца желтый свет стал роскошью.

Придет конец года, с холодным северным ветром, в городе сушеная собака электрик привет Ли на трехколесном велосипеде появилась на извилистой горной дороге, автомобильное ведро потянуло за доской несколько больших блестящих.

"Ну, сукин сын, босс желтый журавль с солнечной энергией, задолжал 3,5 доллара со своей невесткой и сбежал. У нас нет пути, с фотоэлектрическими панелями на зарплате. Я слышал, как эта штука звонит на солнце, а не горит. масло и вода. Я возвращаюсь на две части, у детей есть книга для чтения вечером, цветок куи также получил иголку и нитку ".

Ли Дог привет фотоэлектрических панелей, однако, как фонарики Леонардо, ночь без солнца

Придумайте историю, чтобы проиллюстрировать тяжелое положение новой энергетической отрасли. Привет, ветряные инженеры перед лицом тех же проблем.

В некоторой степени наша общая сеть, возможно, самая большая в мире, самая мощная энергетическая машина, и волшебство в том, что эта машина должна поддерживаться в каждый момент баланса энергии, шума мощности паровой турбины электростанции и расстояния к северу. Китайские обычные лампы с пониженным потреблением энергии. Это долгий путь по канату. Нет никаких сомнений в том, что у нас есть множество средств контроля, чтобы сохранить баланс, но при этом они должны быть естественными и искусственными, всегда упускать пример - увеличение в 3 раза. лет перебоев в подаче электроэнергии и снегопада 08 в энергосистеме южного Китая.

Новая энергосеть доставляет энергетикам еще больше проблем с головной болью: погода. Потребители, как правило, требуют, достаточно сложно, это опять чудо божьего лика… В этот день не свинец (╯ ￣ Д ￣) ╯ ┻ ━ ┻ 2012 провинции Цзилинь, чтобы отказаться от скорости ветра 32%, что составляет треть вырабатываемой электроэнергии теряется на ветру. В дополнение к причине возможности местного потребления ограничены, проблема контроля также является причиной. Ветровая и фотоэлектрическая (PV) энергия за короткий период времени очень серьезна, ее трудно синхронизировать с энергосистемой, широко известной как «ненужное электричество», если прямая сеть приведет к нестабильности всей энергосистемы.

Суть проблемы заключается в том, что в нашей сети не существовало механизма накопления энергии, такого как фонарик leonardo без батареек. Если мы сможем достичь высокого уровня низкого всасывания, жаргонного пика сбривания, отказа от ветра и проблемы управления будут решены. только для адаптации к потребностям путем регулировки мощности генератора.Однако генерирующие агрегаты обычно не достигают номинальной мощности при наивысшем КПД, частое изменение мощности неизбежно приводит к снижению эффективности.Таким образом, для существующей энергосистемы используется технология накопления энергии. это также имеет значение для энергосбережения и сокращения выбросов.

Эскиз нагрузки, розовая кривая мощности ветряной электростанции, коричневая кривая спроса на электроэнергию. Системы накопления энергии под красной областью поглощения и высвобождения энергии в зеленой зоне. Если нет системы накопления энергии, эта часть электроэнергии тратится впустую.

В настоящее время более совершенные технологии накопления энергии в основном включают: накопители гидравлической энергии, накопители энергии сжатым воздухом, проточные батареи, свинцово-кислотные батареи, накопители энергии с маховиком, суперконденсаторы и т. Д. Как показано, в зависимости от размера накопителя энергии каждая технология имеет различную сферу применения.

Масштаб мощности накопления энергии и времени накопления энергии, общий расход ванадиевых батарей может составлять от десятков кВт до десятков МВт мощности, время хранения энергии от нескольких часов до нескольких дней.

Энергоэффективность каждой системы хранения энергии, общая эффективность ванадиевых батарей (VRB) около 70-80%, а также гидравлических аккумуляторов энергии (PHS), аккумуляторов энергии сжатого воздуха (CAES), немного ниже, чем у литиевых батарей и суперконденсаторов.

Развитие технологии накопления энергии. Самой зрелой технологией на сегодняшний день с самой низкой стоимостью технологии накопления энергии является гидравлическое накопление энергии (PHS), однако этот метод ограничен географическими условиями широкого применения. Все ванадиевые проточные батареи (VRB) зрелый яд ниже среднего. По сравнению с другими технологиями, проточные батареи применяются широко, а их стоимость умеренная. В настоящее время основным применением пикового сбрасывания является ветровая энергия, фотоэлектрическое электрическое поле. В мире существует более 20 демонстрационных бизнес-проектов проточных батарей уровня МВт-ч. Далянь является одним из крупнейших хранилищ энергии в проектах ветроэнергетики Лунъюань.

Далянь интегрирующее хранилище энергии филиала отвечает за целые ванадиевые батареи потока, белый цилиндр в качестве резервуара для хранения энергии, средний ряд совместного управления квадратной сваей электричеством.

Когда размер системы накопления энергии для достижения определенной степени, можно реализовать поддержку для энергосистемы. Распределение в станции накопления энергии сети в соответствии с каждым звеном каждой части колебания ввода / вывода в пиковом бритье, может сгладить нагрузку передачи системы, и минимизировать возможность перегрузки, а также повысить эффективность и качество электроснабжения; В автономных системах, таких как острова, удаленные районы и даже части городских зданий, система хранения энергии и комбинация новой энергии могут принесите экологически чистые решения энергии, уменьшите потери при передаче на большие расстояния. Станции хранения энергии будущего хотели бы, чтобы ваша родная деревня подстанций была обычным явлением.

Не знаю много об отрасли, не осмеливаюсь использовать суверенитет. Проточная ячейка как своего рода технология хранения энергии, во многом зависящая от развития новой энергетической отрасли, является одной из них. цены, у многих есть фотоэлектрические лошади, проект ветроэнергетики сталкивается с проблемой стоимости, а высокопроизводительная система хранения энергии может значительно улучшить экономическую выгоду от электрического поля. С расширением систем хранения энергии технология хранения энергии в качестве нового элемента управления Метод внедрен в энергосистему, есть возможность кардинально изменить облик энергосистемы. Далянь в этом году выиграл вторую премию национального научно-технического прогресса профессора Чжан Хм по физическим и химическим свойствам, может отражать политику от одной стороны к другой. технология фарфора. Однако, с другой стороны, при этом небольшая прибыль в индустрии силового оборудования, и аккумуляторные батареи протока, в конце концов, в отличие от блока питания электронного оборудования, Po В отраслях промышленности есть продукты с высокой добавленной стоимостью и свободный рынок, трудно отделить прибыль, ее развитие в большей степени зависит от политики. В настоящее время внутренняя единица повышения эффективности - это в основном химическое хранилище энергии в Даляне, Далянь, Далянь, накопление технологий является глубоким. Компании по производству ванадиевой руды делают связанные проекты, сравнительные преимущества сырья.

Во-вторых, технология

С 1985 года, когда Маргарет написала kyllas - Kazacos продемонстрировала успех первого прототипа, разработка ванадиевых проточных батарей длилась более 30 лет. Ванадиевые проточные батареи относятся к поточным батареям, использование раствора иона ванадия в сернокислотном растворе в качестве носителя для хранения для Поскольку валентное состояние переходного металла ванадия очень распространено (цзин), богато (fen), ионы с валентностью 2, 3, 4, 5 имеют хорошую растворимость в воде, и цвет также очень хороший. Ион ванадия от 2 до 5 цена составляет 1,25 В разности потенциалов, это дает ванадий сам по себе и свою способность батареи.

Эта структура товаров, в том числе большая часть другой проточной батареи, вероятно, так долго, OF кули проиллюстрировала в вашем ответе.

Система состоит из сваи, двух резервуаров для хранения энергии и согласования насоса и трубопровода. Электролит является резервуаром для хранения энергии в обычное время, при зарядке и разгрузке насосом, перекачкой сваи реакции. Свая представляет собой базовую структуру сэндвича, за которым следует положительный затвердевшая жидкость, анодный углеродный войлок, диафрагма, катодный углеродный войлок, анодная жидкость. Катодный электролит в порах углеродного войлока. Заряд и разряд, ион ванадия в электролите на поверхности углерода почувствовал усиление, а водород ионы через ионообменную мембрану для поддержания нейтрали. Сэндвич может быть произвольной суперпозицией для улучшения электрического напряжения.

Практическое применение: резервуар для хранения энергии, электрический реактор, проточный насос, BMS и инвертор могут быть интегрированы в контейнер, автоматизированный режим работы, или стоять на больших равнинах, или ветряных электростанциях в деревне, или бесшумной станции в вашем районе.

Характеристики ванадиевых проточных батарей имеют следующие преимущества:

1. Удобная шкала

Для системы накопления энергии наиболее важными характеристиками являются мощность и мощность. Ванадиевая батарея, как правило, выдерживает мощность, а электрод прямо пропорционален площади и прямо пропорционален размеру сваи. и электролитическая жидкость прямо пропорциональна продукту и прямо пропорциональна размеру резервуара для хранения. Другими словами, независимо от того, какие проекты предлагаются по производительности системы хранения энергии, ученики осадного льва могут легко добавить приятный соответствующий дизайн Даже встретились замечательные работы для вечеринок, которые постоянно меняются, а также первоначальный план по простому увеличению или уменьшению емкости накопителя энергии и количества сваи для корректировки.

Не смотрите на это свысока, таким преимуществам литий-ионных аккумуляторов можно очень позавидовать. Литий-ионный аккумулятор из материала для хранения энергии сделал покрытие электрода на поверхности застывшей жидкостью, его процесс и производительность химики играют, чтобы спроектировать хорошо раньше, это сложно Чтобы отрегулировать в соответствии с конкретным проектом. Итак, хотите улучшить свою мощность? Увеличить площадь электродов. Хотите улучшить свою энергию? Увеличить площадь электродов. В результате мощность литий-ионного аккумулятора напрямую зависит от плотности инженерных работ. этот вызов сцепления. Львиная обувь очень ненавидела такие вещи.

Архитектура является более важным преимуществом расширяемости ванадиевой батареи. Ванадиевая батарея может сэкономить электроэнергию, если ванадиевая батарея может сэкономить десять тысяч киловатт-часов, структура и метод управления по существу такие же, но также из-за снижения затрат в крупном масштабе. перемешивание электролита, перемешивание, перемешивание может обеспечить постоянство глубины заряда и разряда. И если вы хотите сделать такой же размер системы литиевых батарей, только простой набор количества ячеек, в то же время потребуется и его сложный система управления батареями (BMS) для управления температурой каждой секции и глубиной заряда (SOC) батареи, в противном случае перегрев приведет к потере заряда батареи или даже к опасности. Уровень Тесла МВтч с тысячами батарей батарейный блок очень сумасшедший, все от panasonic 18650 отличная согласованность и мощная BMS не выдержали. Если повторить 100 раз на этой основе, сложность системы значительно увеличит стоимость.

2. Длительный срок службы.

На рынке срок службы литий-ионных аккумуляторов составляет около 1000-5000. Принцип хранения энергии литий-ионных аккумуляторов в основном заключается в том, что литий-ионные аккумуляторы на твердом электроде встраиваются и внедряются. Электродные материалы в литий-ионных батареях многократно толкаются (ошибочно) при изменении напряжения, в конечном итоге приводят Механизм зарядки и разрядки ванадиевых аккумуляторов - это, однако, изменение валентности, это полностью обратимый процесс, количество циклов испытаний в лаборатории составляет десять тысяч метров для устройства. Рассмотрение системы в других частях. жизни, можно использовать полвека, это полностью можно сделать. В вашем доме на подстанции это экономит много затрат на техническое обслуживание.

Даже если сравнивать с другими технологиями проточных батарей, долговечность ванадиевых батарей снижает нагрузку на дом. Куча проточных батарей находится между катодом и разделена слоем ионообменной мембраны, что позволяет избежать перекрестного загрязнения смешанного катодного электролита. однако даже самые лучшие характеристики мембраны Nafion могут быть герметичными, со временем всегда будет часть проникновения ионов в противоположную сторону. Для батареи с асимметричным потоком положительные ионы на катоде не могут участвовать в реакции электрода, что приводит к медленное снижение до тех пор, пока в конечном итоге емкость не упадет на половину их первоначальной стоимости. Однако для ванадиевой батареи катод имеет отрицательный состав электролита, независимо от того, как вы проникаете, в любом случае я снова заряжаю ваш заряд ╮ (╯ del ╰) ╭

Требуется долгое хранение, электричество в куче, чтобы предотвратить отрицательный электролит, электролит может опустошать контакт, поэтому скорость саморазряда ванадиевой батареи низкая, время хранения может составлять от нескольких часов до нескольких дней.

3. Безопасность

Вышеупомянутый литиевый аккумуляторный блок Комплексная система управления аккумулятором необходима для предотвращения перезарядки, разряда и перегрева, перезаряда и большого тока, которые вызовут повреждение материала электрода, анализ утечки литиевого аккумулятора даже короткое замыкание. Углеродные материалы и карбонат в электролите аккумулятора воспламеняются, такие как утечка легко вызвать пожар.

Однако в ванадиевых батареях, использующих ионы ванадия в водном растворе, происходит обратимое химическое изменение цены, производительность не зависит от конструкции электрода, поэтому даже если злоупотребление током также очень устойчиво (ложно). к электролизу воды, при условии своевременного сброса давления водорода, нет проблем. Что касается пожара ... Как вы думаете, водный раствор будет гореть? ╮ (╯ _ ╰) ╭

Если есть какие-либо проблемы с безопасностью, то это кислотный электролит. Электролит ванадиевой батареи, содержащий относительно концентрированную серную кислоту (2-3 моль / л) для увеличения растворимости пятивалентного ванадия и потенциала выделения кислорода в воде, в то время как пятивалентный ванадий обладает определенной токсичностью. На протяжении всего жизненного цикла, экологичность ванадиевых аккумуляторов относительно свинцово-кислотных аккумуляторов все же имеет значительное преимущество.

Броня - это мягкое ребро. Слабость ванадиевой батареи заключается в ее низкой плотности энергии, всего от 15 до 40 Вт / л, что даже хуже, чем у свинцово-кислотных батарей, что приводит к большому объему веса оборудования, который трудно применить к мобильному источнику питания. вес больше, растворимость самой соли ванадия в воде также ограничена. В качестве электролита на рынке часто используется раствор ванадия 1,5-2 моль / л, текущий мировой рекорд составляет 3 моль / л. Мне очень стыдно, что эта крохотная работа на данный момент сделана.

После 30 лет разработки производительность ванадиевых батарей была близка к потолку, академические круги также пытаются использовать другие электрохимические системы, которые являются сравнительно зрелыми технологиями коммерциализации с натриевыми батареями с большим содержанием серы, полупоточными цинк-бромными батареями ( цинк-отрицательный чрезвычайно металлический электрод), плотность энергии дренажной батареи - рекордсмен для цинк-йодной проточной батареи (любой цинк-полииодид, 167 Вт · ч / л) и рекордсмен органической системы по плотности энергии литий-полутвердой серы проточные батареи (литиево-серные полутвердые). Других систем не распространяется.

Страница содержит содержимое машинного перевода.