Әр түрлі батарея түрлеріэнергия сақтау жүйелерінде маңызды. Олар өнімділікке, бағаға және ұзақ мерзімді сенімділікке- тікелей әсер етеді.
Бүгінгі таңда көптеген батарея түрлері қолданылады. Оларға жатадылитий-ион, қорғасын{1}}қышқыл, натрий-ион, ағынды батареялар, натрий-күкірт, никель-кадмий, мырыш-ауа және қатты күйдегі-батареялар.Әр түрі әртүрлі қажеттіліктерге арналған. Кейбіреулері шығынды қажет ететін-жүйелер үшін жақсы жұмыс істейді. Басқалары суық қойма немесе тор{3}}масштабтық қолданбалар сияқты талап етілетін орталарға арналған.
Дегенмен, дұрыс аккумуляторды таңдау әрқашан оңай емес. Қате түрді таңдасаңыз, қиындықтар туындауы мүмкін. Шығындар көтерілуі мүмкін. Өмір сүру ұзақтығы қысқарады. Нақты әлемдік BESS-жобаларында өнімділік тұрақсыз болуы мүмкін.
Бұл мақалада батареялардың әртүрлі түрлері талданады.
Батарея қуатын сақтау жүйесі (BESS) дегеніміз не
Міне, оны қоюдың қарапайым жолы. Жүйе қуат болған кезде энергияны сақтайды. Мысалы, күн энергиясын алайық. Күндізгі уақытта оны сақтауға болады. Кейінірек, сұраныс өскенде немесе ұсыныс төмендегенде, жүйе бұл энергияны пайдаланады.
Қатысты оқу:Жаңартылатын энергия үшін аккумуляторды сақтау қалай жұмыс істейді?
Неліктен BESS үшін дұрыс батарея химиясын таңдау өте маңызды?
- Көптеген аккумуляторларды сақтау жобаларында батарея жалпы жүйе құнының 60%-дан астамын құрайды.
- Әр түрлі батарея түрлері өз тәсілдерінде жұмыс істейді. Кейбіреулер ұзаққа созыладые. Кейбіреулері арзанырақ. Басқалары төмен температура сияқты белгілі бір жағдайларға жақсырақ. Батарея сонымен қатар жүйенің уақыт өте келе қалай жұмыс істейтінін де қалыптастырады. Бұл тиімділік, қызмет ету мерзімі және техникалық қызмет көрсету қажеттіліктері сияқты нәрселерді білдіреді.
Сондықтан батарея түрлерін түсіну энергия сақтау жобалары үшін шешім таңдаудағы бірінші қадам болып табылады.
8 Энергия сақтау жүйелерінде қолданылатын батареялардың түрлері
Бүгінгі күні энергия сақтау жүйелерінде батареяның бірнеше түрі қолданылады.
Олардың әрқайсысы әртүрлі қажеттіліктерге-біреулері құнына, басқалары қызмет ету мерзіміне, ал кейбіреулері талап етілетін орталардағы өнімділікке бағытталған.
Салыстыруды жеңілдету үшін қысқаша шолу:
| Батарея Түрі | Шығын деңгейі | Өмір сүру ұзақтығы | Негізгі күш | Ең жақсы пайдалану жағдайы |
| Литий{0}}иондық батарея | Орта – Жоғары | Ұзын (3000–5,000+) | Теңгерімді өнімділік | Коммерциялық, күндік, өнеркәсіптік |
| Қорғасын{0}}қышқылды батарея | Төмен | Қысқа | Төмен бастапқы құны | Шағын жүйелер, сақтық көшірме |
| Натрий{0}}иондық батарея | Орташа | Орташа – ұзын | Күшті төмен{0}}температура өнімділігі | Суық қойма, ашық |
| Ағынды батарея | Жоғары | Өте ұзақ (10,000+) | Ұзақ-сақтау | Тор-масштаб, жаңартылатын |
| Натрий-күкірт батареясы | Жоғары | Ұзын | Тұрақты үлкен ауқым-шығыс | Утилита{0}}жобалары |
| Никель{0}}кадмий батареясы | Жоғары | Ұзын | Төтенше жағдайларда жұмыс істейді | Қатты орталар |
| Цинк{0}}ауа батареясы | Төмен (потенциалды) | Шектеулі | Төмен құны-материалдар | Дамушы техника |
| Тұрақты{0}}батарея | Өте жоғары | TBD |
Жоғары қауіпсіздік әлеуеті
|
Болашақ қолданбалар |
Енді батареяның әр түрін толығырақ қарастырайық.👇
Литий{0}}иондық батареялар
Литий{0}}иондық батареялар бір ғана түрі емес. Олар әртүрлі химияда келеді.
Жалпы литий-ион түрлері
- LFP (литий темір фосфаты) - Ол қауіпсіз және ұзақ уақытқа созылатындығымен танымал.
- NMC (Никель марганец кобальт) – Оның энергия тығыздығы жоғары, сондықтан ол ықшам.
- NCA (Nickel Cobalt Aluminium) – Ол жоғары энергия тығыздығына ие және жиі электр көліктерінде қолданылады.
- LTO (литий титанаты) – ол өте ұзақ қызмет ету мерзімін ұсынады және өте жылдам зарядталады.
- LCO (литий кобальт оксиді) - Оның энергия тығыздығы жоғары. Бірақ бұл ұзаққа созылмайды. Ал термиялық тұрақтылық төменірек.
- LMO (литий марганец оксиді) - Ол сізге жақсы термиялық тұрақтылық пен қатты қуат өнімділігін береді. Бірақ қызмет ету мерзімі әдетте LFP немесе NMC қарағанда қысқа.
Литий-иондық батареялардың- негізгі артықшылықтары
- Жоғары энергия тығыздығы -LFP батареялары әдетте килограммына 120-200 ватт-сағат сақтайды. NMC 250-ге дейін көтерілуі мүмкін. Бұл кішірек кеңістікке көбірек энергия жинауға болатынын білдіреді.
- Ұзақ қызмет ету мерзімі -LFP батареялары жиі 3000-5000 цикл немесе одан да көп жұмыс істейді. Бұл қорғасын{6}}қышқылынан әлдеқайда ұзағырақ.
- Жылдам және тиімді зарядтау -Олар бір-екі сағатта 80%-ға зарядталады. Сондай-ақ, батареяны көп тоздырмай-ақ мүмкіндікті зарядтауға болады.
- Нөлдік күтім -Суару немесе теңестіру қажет емес. Бұл күнделікті жұмыс пен еңбек шығындарын азайтады.
- Климатқа төзімділік -Олар разрядтау кезінде әдетте -20 градустан 60 градусқа дейінгі температураның кең ауқымында жұмыс істейді.
Литий-иондық батареяларда нені ескеру керек.{0}}
- Алдын ала құны жоғарырақ -Бұл әдетте қорғасын қышқылынан екі-үш есе көп-. Бұл жобалар үшін үлкен бастапқы инвестицияны білдіреді.
- Материалдық тәуелділік -Бұл батареялар белгілі бір материалдарға негізделген. Литий, никель және кобальт негізгі болып табылады. Ұсыныс пен баға уақыт өте келе өзгеруі мүмкін.
👉Тұрақты өнімділік пен ұзақ мерзімді сенімділік маңызды -күн жүйелерінде, коммерциялық жобаларда және өнеркәсіптік қолданбаларда жиі кездеседі.
Қатысты оқу:Литий{0}}ионды батареяларды жобалау және өндіру
Қорғасын{0}}қышқылды батареялар
Алдын ала шығындарды төмен ұстау сіздің басты басымдығыңыз болса,қорғасын{0}}қышқылды батареяларәдетте қарастырылатын бірінші нұсқа болып табылады.
Олар ондаған жылдар бойы қолданылған және әлі де кеңінен қол жетімді. Технология қарапайым, жақсы түсінікті және кішірек жүйелерде қолдануға оңай.
Негізгі артықшылықтар мен шектеулер
| Санат | Элемент | Сипаттама |
| Артықшылықтары | Төмен бастапқы құны | Әдетте литий-ионды батареяларға қарағанда 30-50% төмен бастапқы құны |
| Жетілген технология | Дәлелденген сенімділікпен және тұрақты жеткізу тізбегімен ондаған жылдар бойы пайдалану | |
| Оңай ауыстыру | Стандартталған дизайн көзді табуды және ауыстыруды жеңілдетеді | |
| Шектеулер | Қысқа өмір сүру | Әдетте 500{2}}1500 цикл, литий негізіндегі батареялардан әлдеқайда төмен |
| Техникалық қызмет көрсету қажет | Өнімділігін сақтау үшін суару және теңестіру қажет | |
| Төмен тиімділік | Әдетте 70-85% екі жаққа бару тиімділігі, бұл энергия шығынын жоғарылатады. |
👉Қорғасын{0}}қышқылды аккумуляторлар әдетте шағын-ауқымды жүйелерде немесе құны{2}}сезімтал жобаларда қолданылады, мұнда бастапқы инвестицияны азайту ұзақ мерзімді өнімділіктен- маңыздырақ.
Натрий-иондық батареялар
Олар сондай-ақ төмен{1}}температура және құны-сезімтал жобалар сияқты нақты сценарийлерде литий-ионына күшті балама ретінде пайда болады.
🔎 Натрий-иондық батареяларының негізгі сипаттамалары
| Санат | Элемент | Сипаттама |
| Артықшылықтары | Күшті төмен-температура өнімділік |
Нөлден төмен-орталарда тұрақты сыйымдылық пен өнімділікті сақтайды, салқын сақтау және ашық ауада пайдалануға өте ыңғайлы |
| Жақсартылған қауіпсіздік | Белгілі бір жағдайларда жылулық қашу қаупі төмен, бұл жұмысты қолдау | |
| Шикізат мол | Натрий сияқты кеңінен қол жетімді элементтерді пайдаланады, бұл шығындар қысымын және жеткізу тәуекелдерін азайтуға көмектеседі | |
| Шектеулер | Төменгі энергия тығыздығы | Бірдей сыйымдылық үшін литий{0}}ионымен салыстырғанда көбірек орын қажет |
| Коммерцияландырудың ерте-кезеңі | Әлі де дамып келеді, кең ауқымды орналастырулар азырақ | |
| Кем жетілген экожүйе | Литий{0}}ионымен салыстырғанда шектеулі жеткізу тізбегі және интеграция |
👉Натрий{0}}иондық аккумуляторлар салқындату үшін өте қолайлы. Олар сондай-ақ ашық ауада жақсы жұмыс істейді. Және олар төмен температурада тұрақты өнімділікті қажет ететін жобалар үшін тамаша.
Ағынды батареялар
Ағынды батареялартор масштабындағы қолданбаларда жиі кездеседі.-
Олар энергияны сұйық электролиттерде сақтайды. Ағынды батареялармен қуат сыйымдылығы мен қуатты бөлек масштабтауға болады. Бұл оларды үлкен және икемді жүйелерге қолайлы етеді.
Негізгі артықшылықтар
• Ұзақ циклдің қызмет ету мерзімі - Циклдың қызмет ету мерзімі көбінесе 10 000-нан 20 000 циклге дейін созылады. Уақыт өте аз тозған.
• Тұрақты өнімділік - Ұзақ разряд кезеңдерінің өзінде шығыс тұрақты болып қалады.
• Масштабталатын дизайн - Электролит көлемін кеңейту арқылы энергия сыйымдылығын арттыруға болады.
• Ұзақ{0}}ұзақтық сақтау үшін мінсіз - Әдетте 4–12+ сағат үздіксіз разрядты қолдайды.
Шектеулер
• Төмен энергия тығыздығы - Сондықтан бұл жүйелер литий-ионына қарағанда әлдеқайда көп орын алады.
• Үлкенірек жүйе көлемі - Резервуарлар, сорғылар және құбырлар орнатудың жалпы көлемін арттырады.
• Жоғары жүйе күрделілігі - Жұмыс пен басқару үшін қосымша құрамдас бөліктер қажет.
• Жоғары бастапқы құны - Шағын жобалар үшін бұл бастапқы инвестиция әсіресе жоғары болуы мүмкін.
Натрий-Күкірт (NaS) батареялары
Натрий{0}}күкірт батареялары-көбінесе NaS деп аталады-әдетте ауқымды-жобаларда қолданылады. Бұл электр қуатын сақтау-деңгейіндегі жобалар.
Олар жоғары температурада жұмыс істейді. Бұл оларға жоғары энергия тығыздығын береді. Бұл сондай-ақ оларға ұзақ уақыт бойы тұрақты өнім беруге көмектеседі.'
Оларды пайдалы ететін не
- Жоғары энергия тығыздығы-Бұл көптеген дәстүрлі батарея түрлеріне қарағанда жоғары. Сондықтан олар үлкен-сыйымды жүйелер үшін жақсы жұмыс істейді.
- Ұзақ уақыт бойы тұрақты қуат беру мүмкіндігі-Ұзақ разряд кезінде де тұрақты қуат аласыз.
Нені ескеру керек
- Жұмыс температурасы жоғары. Олар әдетте 300-ден 350 градусқа дейін жұмыс істейді. Оларды ұстап тұру үшін сізге үздіксіз қыздыру қажет.
- Жылулық басқару міндетті болып табылады. Олар жақсы оқшаулауды және мұқият температураны бақылауды қажет етеді. Бұл заттарды қауіпсіз және тұрақты етеді.
- Жүйе күрделірек. Сізде қосымша жылыту және қауіпсіздік жүйелері бар. Бұл дизайнның жалпы күрделілігін арттырады.
Никель-Кадмий батареялары
Никель{0}}кадмий батареялары-Ni-Cd- деп те аталады, олар төзімді және сенімді.
Олар қатал температурада жақсы жұмыс істейді және терең разрядты қолдайды. Басқа батареялар қиналғанымен, олар тұрақты жұмыс істей береді. Сондықтан олар өнімділік құнынан гөрі маңызды болған жерде жиі пайдаланылады.
Оларды пайдалы ететін не
- Күшті төзімділік және ұзақ қызмет ету мерзімі
- Төтенше температурада сенімді өнімділік
- Елеулі зақымсыз терең разрядқа шыдайды
Нені ескеру керек
- Жалпы батарея түрлерімен салыстырғанда жоғары баға
- Құрамындағы кадмийге байланысты экологиялық мәселелер
- Көптеген қолданбаларда литий{0}}негізделген баламалармен біртіндеп ауыстырылады
Мырыш{0}}Ауа батареялары
мырыш{0}}ауа батареяларыүлкен көлемдегі энергияны сақтауға арналған-әзірше әзірленуде. Олар қазір бастапқы кезеңде. Бірақ олар назар аударады. Адамдар өздерінің мүмкіндіктерін көреді.
Неліктен олар ерекшеленеді
- Олар жоғары теориялық энергия тығыздығына ие. Себебі олар ауадағы оттегін пайдаланады. Бұл көптеген басқа батарея түрлеріне қарағанда оларға әлдеқайда жоғары қуат әлеуетін береді.
- Материалдар көп және -бағасы төмен. Олар негізінен мырыш пен ауадан жасалған. Екеуі де оңай, бұл уақыт өте келе материалдық шығындарды азайтуға көмектеседі.
Бүгінгі күні оларды не шектейді
- Қайта зарядтау әлі де қиын. Тиімділік пен цикл тұрақтылығы шектеулі. Бұл ұзақ-мерзімді пайдалануды қиындатады.
- Олар әлі кеңінен таралмаған. Көптеген мырыш{1}}ауа технологиялары әлі де даму үстінде. Дәл қазір қол жетімді үлкен-ауқымды, дәлелденген орнатулар көп емес.
Тұрақты-батареялар
Қатты күйдегі-батареялараккумуляторлық технологиядағы келесі үлкен қадам ретінде кеңінен қарастырылады. Олар сұйық электролиттерді пайдаланбайды. Оның орнына олар қатты материалдарға сүйенеді. Бұл оларды қауіпсіз ете алады. Бұл сондай-ақ оларға жоғары энергия тығыздығын бере алады.
Оларды перспективалы ететін нәрсе
- Ағып кету немесе термиялық қашу қаупін азайтатын жоғары қауіпсіздік әлеуеті
- Көптеген қазіргі заманғы батарея технологияларымен салыстырғанда жоғары энергия тығыздығы
Бүгінгі күні оларды не шектейді
- Әзірге әзірлеу және ерте коммерцияландыру сатысында
- Жоғары құны және өндірістік қиындықтар
👉Қатты күйдегі батареялар озық энергия сақтау жүйелерінің бөлігі болуы мүмкін. Олар сондай-ақ келесі буындағы электрлік мобильділікте-көрсетіледі. Бірақ технология әлі де жетілуі керек.
Батареяның дұрыс түрлерін қалай таңдауға болады
Энергияны сақтауға арналған жалғыз «ең жақсы» батарея түрі жоқ. Дұрыс таңдау өнімділіктің нақты талаптарына, шығындардың мақсаттарына және жұмыс жағдайларына байланысты.
🔎 Негізгі талаптар бойынша таңдау нұсқаулығы
| Негізгі талап | Ұсынылатын батарея түрі | Неліктен сәйкес келеді |
| Жоғары энергия тығыздығы / шектеулі кеңістік | Литий-ион | Жоғары энергия тығыздығы бар ықшам дизайн, орнату орнын азайтады |
| Ұзақ өмір сүру және жиі велосипедпен жүру |
Литий{0}}ион / Батарея ағыны | Тұрақты өнімділігі бар мыңдаған және он мыңдаған циклдарды қолдайды |
| Төмен бастапқы құны | Қорғасын{0}}қышқыл | Төмен бастапқы инвестиция және қарапайым жүйені орнату |
| Төмен температурада-жұмыс | Натрий-ион | Нөлден төмен-орталарда тұрақтырақ өнімділік |
| Ұзақ{0}}разряд (4-12+ сағат) | Ағынды батарея/ NaS | Ұзартылған разряд және тор{0}}масштаб қолданбалары үшін жасалған |
| Қарапайым жүйе және оңай орналастыру | Қорғасын{0}}қышқылы/Литий-ион | Салыстырмалы түрде жетілген технология тікелей интеграция |
👉Көптезаманауи BESSжобалар, литий{0}}ион әлі де ең көп қолданылатын опция болып табылады. Бұл жақсы тепе-теңдікті ұсынады. Сіз сенімді өнімділікке, жақсы тиімділікке және жүйе икемділігіне ие боласыз.
Жоғарыда айтылғандай, әртүрлі батарея түрлері әртүрлі талаптарға арналған. Әрбір энергия сақтау жобасына сәйкес келетін жалғыз шешім жоқ.
Литий-ионы мен қорғасын{1}}қышқылынан бастап, натрий-иондық және ағынды батареялар сияқты жаңа опцияларға дейін әр технология өзіндік құн, қызмет мерзімі және өнімділік тепе-теңдігін ұсынады. Дұрыс аккумуляторды таңдау техникалық сипаттамаларды салыстыру және жүйенің қалай пайдаланылатынын түсіну туралы көбірек.
Дәл осы жерде сәйкестік маңызды болады. Бір сценарийде жақсы жұмыс істейтін батарея басқа сценарийде жақсы сәйкес келмеуі мүмкін.
СағатПолиновел, біз аккумуляторлық шешімдерді коммерциялық энергияны сақтау, төмен-температуралық орталар немесе ұзақ-ұзақтық{0}}жүйелер болсын, нақты қолданба қажеттіліктеріне сәйкес келтіруге назар аударамыз.
👉 Опцияларды бағалап жатсаңыз, өтінемінбізбен хабарласыңы. Біз сізге жобаңыз үшін дұрыс таңдауды қысқартуға көмектесеміз.