Розробка та застосування батарея контейнер для зберігання енергії є рушійною силою змін у глобальне зберігання енергії у секторі відновлюваної енергетики. Завдяки інноваціям та інтеграції технологій зберігання енергії, контейнер для зберігання енергії може забезпечити надійні та ефективні рішення для зберігання та вивільнення енергії, сприяючи сталому розвитку та енергетичній трансформації.
</img
Що таке акумуляторний контейнер для зберігання енергії?
Акумуляторна батарея - це інтегрований накопичувач енергії, який забезпечує ефективне зберігання та вивільнення енергії, поєднуючи різні технології зберігання енергії з інтелектуальною системою управління.
Роль контейнера для зберігання енергії акумулятора
По-перше, контейнер для зберігання енергії акумулятора може забезпечити аварійне живлення, по-друге, він може збалансувати навантаження на мережу, пікове навантаження та заповнення долини, а також покращити коефіцієнт використання відновлюваної енергії. Коротше кажучи, це має велике значення для стабільності та сталого розвитку енергопостачання.
Внутрішня будова контейнера для зберігання енергії акумулятора
Внутрішня конструкція контейнера для зберігання енергії зазвичай поділяється на три основні частини: блок зберігання енергії, система управління та зовнішній інтерфейс. Ці три частини будуть детально описані нижче.
Блок зберігання енергії
Накопичувач енергії - це основний компонент контейнера для зберігання енергії акумулятора, який відповідає за зберігання та віддачу енергії. Найпоширеніші технології зберігання енергії включають літій-іонні акумулятори, натрієво-сірчані акумулятори, проточні акумулятори, суперконденсатори тощо. Ці технології зберігання енергії існують у модульній формі в контейнерах для зберігання енергії акумуляторних батарей і мають характеристики високої щільності енергії, тривалого терміну служби та високої ефективності.
Система управління
Система керування - це мозок акумуляторного накопичувача енергії, який відповідає за моніторинг та управління робочим станом накопичувача енергії, а також планування та керування енергією відповідно до зовнішніх вимог. Система керування зазвичай включає систему керування акумулятором (BMS), систему керування енергією (EMS), інтелектуальний алгоритм керування тощо. Ці системи забезпечують стабільність і безпеку акумуляторного накопичувача енергії шляхом моніторингу накопичення та віддачі енергії в режимі реального часу.
Зовнішній інтерфейс
Зовнішній інтерфейс акумуляторного накопичувача енергії - це інтерфейс, що з'єднує його із зовнішньою електромережею, обладнанням для виробництва електроенергії, навантажувальним обладнанням тощо. Завдяки зовнішньому інтерфейсу контейнер для зберігання енергії може реалізувати двосторонній потік енергії з мережею, здійснювати зберігання та вивільнення енергії, а також забезпечувати стабільну підтримку живлення для зовнішнього обладнання.
Матеріали для зберігання в контейнері для зберігання енергії акумулятора
Як важлива технологія в галузі енергетики, контейнер для зберігання енергії містить матеріали та компоненти, що забезпечують його здатність ефективно зберігати та вивільняти енергію. Нижче буде представлено основні матеріали для зберігання енергії, що містяться в акумуляторних контейнерах, а також їхні характеристики та сфери застосування.
- Літій-іонний акумулятор
Літій-іонні акумулятори наразі є однією з найпоширеніших і найпоширеніших технологій зберігання енергії. Вона використовує зворотно-поступальну міграцію іонів літію між позитивним і негативним електродами для зберігання і вивільнення електричної енергії. Літій-іонні акумулятори широко використовуються в електромобілях, накопичувачах відновлюваної енергії та мобільних пристроях завдяки своїй високій щільності енергії, тривалому терміну служби та низькій швидкості саморозряду.
- Na-S акумулятор
Натрій-сірчана батарея - це високотемпературна технологія зберігання енергії, матеріалом позитивного електрода є сірка, а матеріалом негативного електрода - металевий натрій. Натрій-сірчані акумулятори мають характеристики високої щільності енергії, високої ефективності та тривалого терміну служби, які підходять для великомасштабного зберігання енергії та довготривалого зберігання. Сфери застосування натрій-сірчаних акумуляторів включають в себе згладжування пікових навантажень в електромережі та заповнення провалів, зберігання відновлюваної енергії та аварійне живлення тощо.
- Літій-титанова батарея
Літій-титанові акумулятори - це потужна технологія зберігання енергії, а матеріалом їхніх позитивних електродів є титанат літію. Порівняно з традиційними літій-іонними акумуляторами, літій-титанові батареї мають вищу швидкість заряджання та розряджання і довший термін служби. Тому вони часто використовуються в сценаріях, які вимагають частої зарядки і розрядки та високої вихідної потужності, наприклад, в електромобілях, пікових навантаженнях на мережу тощо.
- Паливні елементи
Паливний елемент - це пристрій, який перетворює хімічну енергію безпосередньо в електричну. Він використовує водень як паливо і кисень як окислювач для виробництва електроенергії в результаті електрохімічної реакції. Паливні елементи відрізняються високою ефективністю перетворення енергії, низьким рівнем забруднення та безшумною роботою. Вони мають широкі перспективи застосування у накопичувачах відновлюваної енергії, мобільних пристроях та аерокосмічній галузі.
- Суперконденсатор
Суперконденсатор - це пристрій, який може ефективно накопичувати та віддавати електричний заряд. Він використовує механізм поділу заряду між електродами для зберігання електричної енергії. Суперконденсатори мають високу швидкість заряду і розряду, тривалий термін служби і хорошу стійкість до високих температур. Вони часто використовуються в галузях з великими вимогами до перехідної потужності, частою зарядкою і розрядкою та швидкою реакцією, наприклад, для регулювання частоти електромобілів та енергосистем.
Як забезпечити безпеку контейнера для зберігання акумуляторної енергії?
Контейнерна система зберігання енергії з рідинним охолодженням
Наразі гідроакумулюючі та електрохімічні накопичувачі енергії є найбільш розвиненими та широко використовуваними технологіями зберігання енергії. Електрохімічне зберігання енергії в основному використовує літій-іонні акумулятори для зберігання енергії технології, беручи до уваги економічні показники, безпеку, термін служби та зрілість галузі. Враховуючи ці фактори, літій-залізо-фосфатна батарея є найбільш придатною для зберігання енергії на даному етапі.
Контейнерна система зберігання енергії з рідинним охолодженням максимізує щільність енергії. Контейнерна система зберігання енергії з рідинним охолодженням виконує функції охолодження, обігріву та осушення. Стратегія та режим роботи теплового менеджменту система рідинного охолодження акумулятора тісно пов'язані між собою. У порівнянні з системою зберігання енергії з повітряним охолодженням, її вартість та економічні показники є більш вигідними.
Проектування терморегулювання
Пожежа акумулятора в основному спричинена тепловим випромінюванням акумулятора. Тепловий витік в основному спричинений внутрішнім коротким замиканням акумулятора. Основними причинами внутрішнього короткого замикання є механічні зловживання, електричні зловживання та теплові зловживання. Спосіб боротьби з тепловими зловживаннями полягає в тому, щоб прийняти хорошу конструкцію терморегулювання.
Технологія рідинного охолодження використовує рідинний конвекційний теплообмін для відведення тепла, що генерується акумулятором, і зниження температури акумулятора. Ризику витоку рідини при рідинному охолодженні можна уникнути завдяки конструктивному дизайну. Ефективність рідинного охолодження вища, ніж у повітряного, а контроль різниці температур при рідинному охолодженні також кращий, ніж при повітряному. Управління є простим і, як наслідок, контейнер для зберігання енергії батареї з рідинним охолодженням служить довше.
Проектування протипожежного захисту
Система протипожежного захисту розглядає кожен акумуляторний блок як найменшу одиницю захисту, застосовує нове технічне рішення пожежогасіння з використанням газорідинного двофазного розпиленого вогнегасника та використовує детектори всмоктування, детектори горючого газу та термочутливі детектори диму для контролю всього контейнера для зберігання енергії акумулятора. Контейнер контролюється в усіх напрямках і час від часу виявляється.
Зокрема, аспіраційний детектор контролює та захищає весь кластер акумуляторних блоків у блоках акумуляторних кластерів, детектор горючого газу контролює та захищає акумуляторний відсік, а термочутливий димовий детектор контролює та захищає електричний відсік.
Коли в акумуляторній батареї виникає пожежа, сповіщувач виявляє пожежу, відкриває клапан керування перегородкою акумуляторної батареї і одночасно передає інформацію про пожежу на хост пожежогасіння по шині CAN, вмикається звукова та світлова сигналізація.
Повітряна система вмикається для придушення пускової потужності основного блоку, а вогнегасна речовина подається до газорідинної двофазної форсунки через трубопровід і регулювальний клапан перегородки. Вогнегасник розпилюється через форсунку, а потім розбризкується в акумуляторну батарею для виконання функцій охолодження та пожежогасіння.
Аналіз ринку контейнерів для зберігання енергії у 2023 році
Китайський ринок
В останні роки розмір ринку контейнерів для зберігання енергії акумуляторних батарей продовжував зростати, досягнувши близько $2,53 млрд доларів США у 2021 році. Згідно з опитуванням, ринок контейнерів для зберігання енергії акумуляторів у Китаї зріс з $153,38 млн доларів США у 2017 році до $2525,12 млн доларів США у 2021 році. Очікується, що ринок контейнерів для зберігання енергії в Китаї зросте до 37 548,89 млн доларів США у 2028 році, а середньорічний темп приросту становитиме 33,04% з 2022 по 2028 рік.
З активним просуванням чистої енергії та відновлюваних джерел енергії урядом Китаю, а також постійним розвитком промислового виробництва та урбанізації, попит на китайський ринок контейнерів для зберігання енергії в Китаї буде і надалі зростати.
Глобальний ринок
Зі стрімким розвитком відновлюваної енергетики світовий ринок накопичувачів енергії поступово розширюється. Згідно з даними, світовий ринок акумуляторних накопичувачів енергії досяг 51,1 ГВт-год у 2019 році і, як очікується, досягне 620 ГВт-год до 2025 року, а сукупний річний темп зростання становитиме понад 38%. Ця тенденція також стимулює світовий ринок контейнерів для зберігання енергії.
Світовий ринок контейнерів для зберігання енергії акумуляторних батарей в основному зосереджений у Північній Америці, Європі та Азіатсько-Тихоокеанському регіоні. На північноамериканський ринок припадає 40% частки світового ринку, на європейський ринок - 30%, а частка азіатсько-тихоокеанського ринку становить близько 20%. Концентрація ринку в цих трьох регіонах є відносно високою, головним чином завдяки політичній підтримці місцевої влади, технологічним інноваціям, зрілому ринковому попиту та іншим причинам.
Загалом, майбутнє індустрії контейнерів для зберігання енергії виглядає райдужним, з величезним потенціалом зростання як у Китаї, так і в усьому світі. Як зазначає промислове зберігання енергії продовжує розвиватися, читачі можуть очікувати на більш досконалу та ефективну конструкцію акумуляторних систем зберігання енергії, покращення можливостей системної інтеграції та моніторингу, а також більш широке впровадження відновлюваних джерел енергії - все це сприятиме більш сталому та надійному енергетичному майбутньому.
чи може гібридний інвертор працювати без акумулятора? Так, він може працювати в мережі, забезпечуючи живлення безпосередньо від сонячної енергії, але без акумулятора він не може забезпечити резервне живлення або зберігати надлишкову енергію, що робить батарею цінним доповненням для підвищення ефективності та надійності.
Літієві батареї не випромінюють шкідливого випромінювання. Вони працюють завдяки безпечним хімічним процесам, що робить їх надійними і широко використовуваними в сучасних системах зберігання енергії
Акумуляторні батареї та звичайні батареї відрізняються за ефективністю, терміном служби та сферою застосування. Акумуляторні батареї підтримують багаторазове використання і безперервне зберігання енергії, що робить їх ідеальними для довготривалих систем з високим навантаженням, тоді як звичайні батареї обмежені одноразовим, короткочасним застосуванням.
+86 - 18925002618
