Dksess 100KW: n pois verkko/hybridi kaikki yhdessä aurinkoenergiajärjestelmässä

Akkujen vertailu energian varastointijärjestelmässä
Akun tyypin energian varastointi on kemiallisen energian varastointi. Se voidaan jakaa lyijyakkuun, litiumparistoon, nikkelivetyakkuun, nestemäiseen virtausakkuun (vanadium -akku), natriumrikkiakkuun, lyijyn hiiliakkuun jne. Valittujen akun tyypin mukaan.

1. Lyijahappoakku
Lyijahappo-paristoihin kuuluvat kolloidi ja neste (ns. Tavallinen lyijyhappoakku). Näitä kahta paristotyyppiä käytetään eri alueiden mukaan. Kolloidilla akulla on voimakas kylmäkestävyys, ja sen toimiva energiatehokkuus on paljon parempi kuin nestemäisen akun, kun lämpötila on alle 15 ° C, ja sen lämpöeristyksen suorituskyky on erinomainen.

Kolloidinen lyijyhappea akku on parannus yhteiseen lyijyakun akkuun nestemäisellä elektrolyyttillä. Kolloidielektrolyyttiä käytetään rikkihappoelektrolyytin korvaamiseen, mikä on parempi kuin yleinen akku turvallisuuden, säilytyskapasiteetin, purkaussuorituskyvyn ja käyttöiän suhteen. Kolloidinen lyijyhapposakku omaksuu geelielektrolyyttiä, eikä sisällä ole vapaata nestettä. Saman tilavuuden mukaan elektrolyyttillä on suuri kapasiteetti, suuri lämpökapasiteetti ja voimakas lämmön hajoamiskyky, mikä voi välttää yleisten akkujen lämmön karkaavan ilmiön; Elektrodilevyn korroosio on heikko alhaisen elektrolyyttipitoisuuden vuoksi; Konsentraatio on tasainen, eikä elektrolyyttien kerrostumista ole.

Tavallinen lyijyhappea-akku on eräänlainen akku, jonka elektrodi on pääasiassa lyijyä ja sen oksidia, ja elektrolyytti on rikkihappoliuosta. Lyijyakkun purkaustilassa positiivisen elektrodin pääkomponentti on lyijydioksidi ja negatiivisen elektrodin pääkomponentti on lyijy; Lataustilassa positiivisten ja negatiivisten elektrodien pääkomponentit ovat lyijysulfaatti. Yhden solun lyijyhappea-akun nimellisjännite on 2,0 V, joka voidaan purkaa arvoon 1,5 V ja ladata 2,4 V: ksi; Sovelluksessa kuusi yksisoluisen lyijyakkua käytetään usein sarjoissa 12 V: n nimellisen lyijyhappea-akun, samoin kuin 24 V, 36V, 48V, jne.

Sen etuihin kuuluvat pääasiassa: turvallinen tiivistys, ilmavapautusjärjestelmä, yksinkertainen huolto, pitkä käyttöikä, vakaa laatu, korkea luotettavuus ja huoltovapaa; Haittana on, että lyijyn pilaantuminen on suuri ja energiatiheys on alhainen (eli liian raskas).

2. litiumakku
"Litium-akku" on eräänlainen akku litiummetallilla tai litiumseoksella katodimateriaalina ja ei-vesipitoisena elektrolyyttiliuoksena. Se on jaettu kahteen luokkaan: litiummetalliakku ja litiumioni -akku.

Litiummetalliakku käyttää yleensä mangaanidioksidia katodimateriaalina, metallisella litiumina tai sen seosmetallina katodimateriaalina ja käyttää ei-vesipitoisia elektrolyyttiliuosta. Litiumioniparistot käyttävät yleensä litiumseosmetallioksideja katodimateriaaleina, grafiitina katodimateriaaleina ja ei-vesipohjaisia ​​elektrolyyttejä. Litiumioni -akut eivät sisällä metallista litiumia ja ne voidaan ladata. Energian varastoinnissa käytetty litiumakku on litiumioni -akku, jota kutsutaan nimellä "litiumakku".

Energian varastointijärjestelmässä käytetyt litiumparistot sisältävät pääasiassa: litiumrautafosfaatti -akku, kolmen litiumakku ja litium -mangganaattiaku. Yhden akun korkea jännite, laaja työlämpötila, korkea erityinen energia ja tehokkuus sekä alhainen itsensä purkautumisnopeus. Turvallisuutta ja elämää voidaan parantaa käyttämällä suoja- ja tasauspiirejä. Siksi, kun otetaan huomioon eri akkujen edut ja haitat, litiumparistoista on tullut ensimmäinen valinta energian varastointiasemille niiden suhteellisen kypsän teollisuusketjun, turvallisuuden, luotettavuuden ja ympäristöystävällisyyden vuoksi.

Sen tärkeimmät edut ovat: pitkä käyttöikä, korkea varastointienergiatiheys, kevyt ja vahva sopeutumiskyky; Haitat ovat huono turvallisuus, helppo räjähdys, korkeat kustannukset ja rajoitetut käyttöolosuhteet.

Litiumrautafosfaatti
Litiumrautafosfaatti -akku viittaa litiumioni -akkuun käyttämällä litiumrautafosfaattia katodimateriaalina. Litiumioniparistojen katodimateriaaleja ovat pääasiassa litiumkobbaaatti, litium -mangganaatti, litium -nikkelioksidi, ternaarimateriaalit, litiumrautafosfaatti jne. Litiumkobalaaatti on katodimateriaali, jota useimmat litiumioni -akut käyttävät.

Litiumrautafosfaatti litiumitehoisena akkumateriaalina ilmestyi vasta viime vuosina. Kiinassa kehitettiin vuonna 2005 suuren kapasiteetin litiumrautafosfaatti -akkua. Sen turvallisuussuorituskyky ja sykliikä ovat vertaansa vailla muiden materiaalien kanssa. 1C latauksen ja purkamisen sykliikä on 2000 kertaa. Yhden akun ylikuormitusjännite on 30 V, mikä ei pala ja puhkaisu ei räjähtää. Litium -ioni -akkuja, joilla on suuri litiumrautafosfaattikatodimateriaalista valmistettu kapasiteetti, on helpompi käyttää sarjoissa täyttääkseen sähköajoneuvojen usein lataamisen ja purkamisen tarpeet.

Litiumrautafosfaatti on myrkytöntä, pilaantumatonta, turvallista, laajalti hankittua raaka-ainetta, halpaa, pitkää käyttöikää ja muita etuja. Se on ihanteellinen katodimateriaali uuden sukupolven litiumioni -akkuille. Litiumrautafosfaattiakulla on myös haittoja. Esimerkiksi litiumrautafosfaattikatodimateriaalin tampingin tiheys on pieni, ja litiumrautafosfaatti -akun tilavuus, jolla on sama kapasiteetti, on suurempi kuin litiumioni -akkuja, kuten litiumkobbataatti, joten sillä ei ole etuja mikro -akkuissa.

Litiumrautafosfaatin luontaisten ominaisuuksien vuoksi sen matalan lämpötilan suorituskyky on huonompi kuin muut katodimateriaalit, kuten litiummanganaatti. Yleensä yhdelle solulle (huomaa, että se on yksi kenno eikä akku), akun mitattu matalan lämpötilan suorituskyky voi olla hiukan korkeampi,

Tämä liittyy lämmön hajoamisolosuhteisiin), sen kapasiteetin retentioaste on noin 60 ~ 70% 0 ℃, 40 ~ 55% - 10 ℃ ja 20 ~ 40% - 20 ℃. Tällainen matala lämpötilan suorituskyky ei selvästikään pysty täyttämään virtalähteen käyttövaatimuksia. Jotkut valmistajat ovat tällä hetkellä parantaneet litiumrautafosfaatin alhaisen lämpötilan suorituskykyä parantamalla elektrolyyttijärjestelmää, parantamalla positiivista elektrodikaavaa, parantamalla materiaalin suorituskykyä ja parantamalla solurakenteen suunnittelua.

Kolmiosainen litium -akku
Kolmiopolymeeri litium -akku viittaa litiumparistoon, jonka katodimateriaali on litium -nikkeli kobolttimanganaatti (Li (Nicomn) O2) -katodimateriaali. Kolmikolmiokomposiitti katodimateriaali on valmistettu nikkelisuolasta, kobolttisuolasta ja mangaanista suolasta raaka -aineina. Nikkelin, koboltin ja mangaanin osuutta kolmen polymeerin litiumparistossa voidaan säätää todellisten tarpeiden mukaan. Katodina olevalla ternaarimateriaalilla on korkea turvallisuus verrattuna litiumkobolttiakkuun, mutta sen jännite on liian alhainen.

Sen tärkeimmät edut ovat: hyvä syklin suorituskyky; Haittana on, että käyttö on rajoitettua. Kolmionaaristen litiumparistojen kotimaisten politiikkojen kiristämisen vuoksi kolmiosaisten litiumparistojen kehitys kuitenkin hidastuu.

Litium -manganaatti -akku
Litium -manganaattiakku on yksi lupaavimmista litium -ionikatodimateriaaleista. Verrattuna perinteisiin katodimateriaaleihin, kuten litiumkobalapattiin, litium -manganaatilla on rikkaiden resurssien etuja, alhaiset kustannukset, ilman pilaantumista, hyvää turvallisuutta, hyvää moninkertaistumista jne. Se on ihanteellinen katodimateriaali voimakuille. Sen huono syklin suorituskyky ja sähkökemiallinen vakaus rajoittavat kuitenkin sen teollistumista suuresti. Litium -manganaattia sisältää pääasiassa spinel -litium -manganaattia ja kerrostettua litium -manganaattia. Spinel -litium -manganaatissa on vakaa rakenne ja se on helppo toteuttaa teollisuustuotanto. Nykypäivän markkinatuotteet ovat kaikki tämä rakenne. Spinel -litium -manganaatti kuuluu Cubic Crystal System, FD3M -avaruusryhmään, ja teoreettinen ominaiskapasiteetti on 148mAh/g. Kolmiulotteisen tunnelirakenteen takia litiumioneja voidaan palauttaa palautuvasti spinelilahasta aiheuttamatta rakenteen romahtamista, joten sillä on erinomainen suurennussuorituskyky ja stabiilisuus.

3. NIMH -akku
NIMH -akku on eräänlainen akku, jolla on hyvä suorituskyky. Nikkelin vetyakkun positiivinen aktiivinen aine on Ni (OH) 2 (nimeltään NIO -elektrodi), negatiivinen aktiivinen aine on metallihydridi, jota kutsutaan myös vetyvarastoon (kutsutaan vedyn varastoinelektrodiksi) ja elektrolyytti on 6mol/l kaliumhydroksidiliuosta 6mol/l .

Nikkelimetallihydridiakku on jaettu korkeajännitteiseen nikkelimetallihydridiakkuun ja matalan jännitteiseen nikkelimetallihydridiakkuun.

Matalajännitteen nikkelimetallihydridiakulla on seuraavat ominaisuudet: (1) Akun jännite on 1,2 ~ 1,3 V, mikä vastaa nikkeli kadmiumakkua; (2) korkea energiatiheys, yli 1,5 kertaa nikkeli kadmiumakun tiheä; (3) nopea lataus ja purkautuminen, hyvä matalan lämpötilan suorituskyky; (4) suljettava, voimakas ylikuormitus- ja purkauskestävyys; (5) ei dendriitistä kristallin muodostumista, joka voi estää akun oikosulun; (6) Turvallinen ja luotettava, ei ympäristölle pilaantumista, ei muistivaikutusta jne.

Korkeajännitteen nikkelivetyakkulla on seuraavat ominaisuudet: (1) voimakas luotettavuus. Sillä on hyvä yli vastuuvapauden ja ylikuormitussuojauksen suhteen, se kestää suuren varauksen purkausnopeuden eikä siinä ole dendriitin muodostumista. Sillä on hyvä omaisuus. Sen erityinen massakapasiteetti on 60a · h/kg, joka on viisi kertaa nikkelikadmiumakun. (2) Pitkä sykliikä, jopa tuhansia kertoja. (3) Täysin suljettu, vähemmän huoltoa. (4) Matalan lämpötilan suorituskyky on erinomainen, ja kapasiteetti ei muutu merkittävästi - 10 ℃.

NIMH -akun tärkeimmät edut ovat: korkea energiatiheys, nopea lataus ja purkamisnopeus, kevyt, pitkä käyttöikä, ei ympäristön pilaantumista; Haitat ovat pieni muistivaikutus, enemmän hallintaongelmia ja helppo muodostaa yhden akun erottimen sulaminen.

4. Virtauskenno
Nestemäinen virtaus on uudentyyppinen akku. Nestemäinen virtausakku on korkean suorituskyvyn akku, joka käyttää positiivista ja negatiivista elektrolyyttiä erikseen ja kiertämiseen. Sillä on suuren kapasiteetin, laajan sovelluskentän (ympäristö) ja pitkän syklin käyttöikän ominaisuudet. Se on tällä hetkellä uusi energiatuote.

Nestemäistä virtausta akkua käytetään yleensä energian varastointiasemassa, joka koostuu pinoyksiköstä, elektrolyyttiliuoksesta ja elektrolyyttiliuoksen varastointi- ja syöttöyksiköstä, ohjaus- ja hallintayksiköstä jne. Ydin koostuu pinosta ja (pino on koostuu kymmenistä soluista hapettumisen vähentämisreaktiota varten) ja yksittäisestä solusta lataamiseen ja purkamiseen sarjan spesifisten vaatimusten mukaisesti, ja sen rakenne on samanlainen kuin polttokennon pino.

Vanadiumvirtausakku on uudentyyppinen virransäilytys- ja energian varastointilaitteet. Sitä ei voida käyttää vain tukevana energian varastointilaitteena aurinko- ja tuulivoimantuotantoprosesseihin, vaan sitä voidaan käyttää myös tehoverkon huippukokoukseen sähköverkon vakauden parantamiseksi ja sähköverkon turvallisuuden varmistamiseksi. Sen tärkeimmät edut ovat: joustava asettelu, pitkä sykliikä, nopea vasteajat ja haitalliset päästöt; Haitta on, että energiatiheys vaihtelee suuresti.

5. Natriumrikkiakku
Natriumrikkiakku koostuu positiivisesta navasta, negatiivisesta navasta, elektrolyytistä, kalvosta ja kuoresta. Toisin kuin tavalliset sekundaariset akut (lyijy-akkut, nikkeli kadmiumparistot jne.), Natriumrikkiakku koostuu sulasta elektrodista ja kiinteästä elektrolyytistä. Negatiivisen navan aktiivinen aine on sulaa metalli -natriumia, ja positiivisen navan aktiivinen aine on nestemäistä rikkiä ja sulaa natriumpolysulfidia. Toissijainen akku, jossa on metalli natrium negatiivisena elektrodina, rikki positiivisena elektrodina ja keraaminen putki elektrolyyttierottimena. Tietyn työasteen mukaan natriumioulit voivat reagoida palautuvasti rikin kanssa elektrolyyttikalvon läpi energian vapautumisen ja varastoinnin muodostamiseksi.

Uuden tyyppisenä kemiallisen virtalähteenä tällaista akkua on kehitetty huomattavasti sen syntymisen jälkeen. Natriumrikkiakku on kooltaan pieni, suuri kapasiteetti, pitkä ja tehokas teho. Sitä käytetään laajasti sähköenergian varastoinnissa, kuten huipun parranajo ja laakson täyttö, hätävirtalähde ja tuulivoiman tuotanto.

Sen tärkeimmät edut ovat seuraavat: 1) Sillä on suurempi erityinen energia (ts. Akun efektiivinen sähköenergia yksikköä kohti tai yksikkötilavuus). Sen teoreettinen spesifinen energia on 760wh/kg, joka on tosiasiallisesti ylittänyt 150wh/kg, 3-4-kertainen lyijyakun. 2) Samalla se voi purkaa suurella virralla ja suurella teholla. Sen purkausvirtatiheys voi yleensä saavuttaa 200-300MA/CM2, ja se voi vapauttaa kolme kertaa luontaisesta energiastaan ​​hetkessä; 3) Korkea lataus- ja purkamisen tehokkuus.

Natriumrikkiakunnalla on myös puutteita. Sen työlämpötila on 300-350 ℃, joten akku on lämmitettävä ja pidettävä lämpimänä käytön aikana. Tämä ongelma voidaan kuitenkin ratkaista tehokkaasti käyttämällä korkean suorituskyvyn tyhjiön lämpöeristystekniikkaa.

6. Lyijy -hiiliakku
Lyijyhiiliakku on eräänlainen kapasitiivinen lyijyhappoakku, joka on tekniikka, joka on kehittynyt perinteisestä lyijyhappoakusta. Se voi parantaa merkittävästi lyijyakkun käyttöikää lisäämällä aktiivista hiiltä akun negatiiviseen napaan.

Lyijy -hiiliakku on uudentyyppinen superakku, joka yhdistää lyijyakun ja superkondensaattorin: se ei vain anna pelin Super -kondensaattorin välittömän suuren kapasiteetin lataamisen eduille, vaan antaa myös pelin tietylle energialle Lyijahappoakun etuna, ja sillä on erittäin hyvä lataus- ja purkamis suorituskyky - se voidaan ladata kokonaan 90 minuutissa (jos lyijyakku ladataan ja puretaan tällä tavalla, sen käyttöikä on alle 30 kertaa). Lisäksi hiilen (grafeenin) lisäämisen vuoksi estetään negatiivisen elektrodin sulfaation ilmiö, mikä parantaa akun vikaantumiskerrointa aiemmin ja pidentää akun käyttöikää.

Lyijy -hiiliakku on sekoitus epäsymmetristä superkondensaattoria ja lyijyhappoakkua sisäisen yhdensuuntaisen liitännän muodossa. Uuden tyyppisenä superakkuna lyijy -hiiliakku on yhdistelmä lyijyakun ja superkondensaattorin tekniikoita. Se on kaksoistoiminnon energian säilytysakku, jolla on sekä kapasitiiviset ominaisuudet että akun ominaisuudet. Siksi se ei vain anna täydellistä peliä superkondensaattorin välittömän virran lataamisen eduille, vaan antaa myös täyden pelin lyijyakkujen energiaetuihin, jotka voidaan ladata täysin tunnissa. Sillä on hyvä lataus- ja purkamis suorituskyky. Lyijyhiilitekniikan käytön vuoksi lyijy -hiiliakun suorituskyky on paljon parempi kuin perinteisen lyijyaukun, jota voidaan käyttää uusissa energiaajoneuvoissa, kuten hybridi -sähköajoneuvoissa, sähköpolkupyörissä ja muissa kentissä; Sitä voidaan käyttää myös uuden energian varastoinnin alalla, kuten tuulivoiman tuotanto ja energian varastointi.