С ростом популярности фотоэлектрических систем и ростом количества подключенных к сети фотоэлектрических систем, развитие технологий накопления энергии стало неизбежным. При относительно небольшой площади сети использование литий-железо-фосфатных систем, обеспечивающих бесперебойную работу в течение 1–4 часов, может удовлетворить большую часть спроса. Но если количество подключенных к сети систем продолжит расти, нам срочно понадобятся новые технологии, способные… обеспечивать электропитание более 4 часов.

Источник изображения: зарубежный сайт - ESPlaza

Долговременное хранение энергии это новая технология, в Это система хранения энергии, которая работает более 4 часов и может циклически заряжаться и разряжаться в течение нескольких часов. несколько дней и м месяцы . Например, расчёт предела: если место получает 100% электроэнергии от солнечной энергии, но свет обычно длится всего 8 часов в сутки, это означает, что оставшиеся 16 часов будут полностью обеспечиваться аккумуляторными батареями. Если заряда батареи хватает всего на 4 часа, то оставшиеся 12 часов будут просто отключены. Но, учитывая более широкую цель — углеродную нейтральность и совершенствование энергетической структуры, доля чистой энергии, такой как солнечная и ветровая, стремительно растёт, и долговременное хранение энергии становится всё более важным.

Проточная батарея, Благодаря своей особой конструкции и принципу работы, проточные аккумуляторы являются одной из наиболее подходящих технологий для длительного хранения энергии. Проточные аккумуляторы, также известные как окислительно-восстановительные, кардинально отличаются от ионных, таких как литиевые. Проточные аккумуляторы хранят энергию в электролите, а не в твёрдых положительных и отрицательных электродах, как литиевые и свинцовые. Более того, положительные и отрицательные электроды проточных аккумуляторов являются жидкими, полностью независимыми и расположены отдельно. Проточные аккумуляторы отличаются высокой безопасностью, гибким расширением емкости, длительным сроком службы и возможностью вторичной переработки электролита. Однако они имеют низкую плотность энергии и относительно высокую первоначальную стоимость установки. Однако при длительном хранении эти недостатки не так уж и сложно преодолеть, а преимущества неоценимы.

Источник изображения: зарубежный сайт - ESPlaza

Как мы все знаем, в качестве фотоэлектрических элементов мы обычно используем литиевые батареи. Так может литиевая батарея у использоваться для длительного хранения? Ответ: Нет. Главные проблемы литиевых аккумуляторов – это безопасность и срок службы. Для увеличения ёмкости литий-ионные аккумуляторы должны содержать больше лития. Но литий – довольно капризный металл: чем выше содержание лития, тем выше риск для безопасности. Согласно неполной статистике, в первой половине 2022 года в мире произошло более 10 новых аварий на электростанциях с литиевыми аккумуляторами, примерно в 80% из которых использовались тройные литий-ионные аккумуляторы, а на втором месте – литий-железо-фосфатные. Проточные аккумуляторы могут успешно компенсировать эти недостатки. Во-первых, проточные аккумуляторы очень безопасны. Для хранения энергии используются положительные и отрицательные электролиты, а поскольку электролиты заполнены водой, то в них нет органических растворителей, поэтому они не воспламеняются. Литиевые аккумуляторы часто небезопасны, поскольку тепло, выделяемое литиевым аккумулятором, не может отводиться, в то время как тепло проточного аккумулятора легко передается изнутри наружу вместе с электролитом. Таким образом, проточные аккумуляторы, как с системой управления аккумуляторными батареями (BMS), так и с некоторыми дополнительными мерами противопожарной защиты, могут быть на порядок ниже литиевых аккумуляторов без особых проблем. Во-вторых, проточные аккумуляторы обладают очень длительным циклическим ресурсом. Поскольку электрод в проточном аккумуляторе не участвует в реакции, он относится к инертным электродам. Электрод, биполярная пластина и другие материалы обладают высокой стабильностью и не требуют замены. При этом процесс реакции не сопровождается фазовым переходом, поэтому циклический ресурс может достигать 15 000–20 000 циклов. В-третьих, гибкость. Поскольку силовые и энергетические блоки проточного аккумулятора независимы друг от друга, это означает, что мощность и длительность хранения системы могут быть гибко спроектированы в соответствии с различными сценариями применения.

Источник изображения: зарубежный сайт - ESPlaza

Сегодня проточная батарея может длятся более четырех часов, а иногда и более 10 часов подряд. Такая продолжительность цикла очень подходит для будущего использования большого количества новых энергосетей. Из-за высокой стоимости первоначальных инвестиций проточные аккумуляторы не получили широкого распространения. Однако политика снижения затрат обнадеживает. Расширение цепочки поставок проточных аккумуляторов не за горами.