Версия для слабовидящих
M5BAT — новый подход к аккумулированию электроэнергии на промышленном уровне Печать Email
Новости об инновациях
11.01.2016

Сегодняшнее развитие электроэнергетики предусматривает все большее внедрение возобновляемых источников энергии. Также продолжаются разработки в области улучшения качества и надежности электроснабжения. Как один из вариантов решения данных задач используется идея создания подстанций с аккумуляторными батареями большого объема поблизости от потребителей. В этой статье представлено одно из решений, которое запланировано к вводу в эксплуатацию в 2016 году в Германии.

Немного истории

Разработка подобных проектов началась в 1980-х годах. В то время Западный Берлин имел абсолютно автономную систему электроснабжения и для поддержки частоты была построена в 1986 году Batterie-Speicherkraftwerk Berlin-Steglitz, в переводе — «электростанция на батареях». Данная станция была закрыта уже в 1994 году, после объединения энергосистем.

Станция имела следующие характеристики:

  • Пиковая мощность: 17 МВт
  • Выдача пиковой мощности: 20 мин
  • Максимальная хранимая энергия: 14,4 МВтч

Станция состояла из 7080 свинцовых аккумуляторов в 12 параллельных ветвях по 590 аккумулятора в каждой.

Существующие технологии

На сегодня массово на рынке для подобных решений используются либо упомянутые выше свинцово-кислотные аккумуляторы, либо литий-ионные. Из последних можно вспомнить такие решения в Германии:

  • В г. Шверин Samsung установил батарею аккумуляторов на 5 МВтч с пиковой мощностью 5 МВт. Батарея состоит из 25600 аккумуляторов с химическим составом литий-оксид-марганца. Заявленный срок эксплуатации 20 лет [2]
  • В Дрездене была установлена батарея аккумуляторов от LG Chem с характеристиками 2 МВт / 2,7 МВТч. Батареи типа JH2. К сожалению маркетинг здесь тоже взял свое и LG называет эти батареи полимерными, хотя они самые обычные литий-ионные в не жестком корпусе (pouch bag cells). Заявленный срок эксплуатации 10 лет [3]
  • В Фельдхайме была принята в эксплуатацию крупнейшая в Европе (10 МВт пик, 6,5 МВтч энергии) регулировочная электростанция. Выполнена из 3360 модулей, произведенных LG Chem [4]

Но как и в любой технологии всегда есть недостатки. Для всех аккумулирующих технологий справедливо следующее: или мы получаем большую мощность и малый объем хранимой энергии, или наоборот. Это справедливо как при сравнении различных технологий, так и в середине одной группы одинаковых по химическому принципу (хотя здесь разница зачастую не столь велика). Также важна ценовая политика и затраты на эксплуатацию.

Потому возникали и продолжают возникать идеи по комбинации различных типов аккумуляторов. Например, в Брадерупе была введена в эксплуатацию гибридная установка из литий-ионных аккумуляторов (мощность 2 МВТ, сберегаемая энергия 2 МВТч) и ванадиевая окислительно-восстановительная батарея (Vanadium-Redox-Flow-Batteriespeicher, 330 кВт и 1МВтч). Литий-ионная батарея создана Sony, ванадиевая — Vanadis Power, проект и система управления — Bosch [5].

Цель статьи — описать один из таких гибридных проектов, а именно комбинацию литий-ионных и свинцово-кислотных аккумуляторов.

Мотивация проекта

Для стационарных установок вес и объем не самый важный фактор, потому здесь преимущество литий-ионных аккумуляторы не играет большой роли. В то же время токи, которыми можно заряжать и разряжать эти аккумуляторы выше, чем применимые для аналогичных по емкости свинцово-кислотных. Главный же недостаток — стоимость установки и эксплуатационные затраты.

Здесь важно вспомнить, что речь идет о энергетике, где речь идет не о 5–6 годах, а о 10 и выше, вплоть до 30 лет для сетей среднего напряжения (где подобные установки и используются на сегодня). В таком случае выгода литий-ионного аккумулятора нивелируется фактом более дешевого (хоть и более частого) обслуживания свинцовых аккумуляторов. Отмечу, что обслуживания, не замены. Фактически в таких системах свинцовый аккумулятор без замены работает до 9 лет минимум в чрезвычайно неблагоприятных условиях (низкие температуры в Альпах), что уже сопоставимо со сроком службы литий-ионных аккумуляторов.

Потому было принято решение реализовать гибридную установку для покрытия как внеплановых скачков, так и запланированных для сглаживания графика потребления.

Характеристики

Характеристики установки заключены в ее названии — М5ВАТ. Запланировано что пиковая мощность составит 5 МВт, максимальное количество хранимой энергии — 5 МВтч. Также цифра 5 используется для сокращения следующего названия: Modularer multi-Megawatt multi-Technologie Mittelspannungsbatteriespeicher — Модульная многомегаваттная аккумуляторная система хранения энергии среднего напряжения с использованием нескольких технологий (английский вариант также хорош в плане пяти М подряд — Modular Multimegawatt, Multitechnology Medium-Voltage Battery Storage System).

Техническая цель — выработать подход к созданию модульных систем.

Здесь также сделаю небольшое отступление-напоминание. Чем быстрее разряжается батарея, тем меньше энергии можно из нее получить. Такое справедливо для всех типов химических аккумуляторов. В интернете есть масса рисунков, показывающих данную зависимость. Ниже представлен одиз из них:

Вторая, не менее важная цель, экономическая — создать оптимальную систему, дешевле чисто литий-ионной, но не уступающей по эффективности в реальной работе в электрической сети.

Использованные компоненты

Литий-ионные аккумуляторы

Производителем выступила компания Beta-motion. Компания выступает разработчиком систем, но не производителем. К сожалению, найти достоверную информацию о типе ячеек не удалось, кроме информации об использовании керамического сепаратора.

Свинцово-кислотные аккумуляторы

Использовались следующие модели производства Exide:

Название: 16 OCSM 2320 LA 602 1960C Solar
Технология: CSM (Copper Stretch Metal) VRLA gel
Число циклов: н.д. 2400
Срок эксплуатации 20 лет н.д.
Номинальная емкость, 1 шт 4180 Втч 3670 Втч

Более полные характеристики можно найти тут: 16 OCSM 2320 LA и 602 1960C Solar.

16 OCSM 2320 LA

602 1960C Solar

Инвертор

Производитель SMA, два инвертора мощностью 630 кВА каждый. Они были разработаны с более широкими возможностями чем стандартные. Но основные характеристики в целом не должны были изменится. Так как проверить эту информацию не получилось, то даю подробные данные на стандартные модели по ссылке.

Дальнейшее будущее проекта

После пуска в эксплуатацию запланирована работа на протяжении года. Будет проводиться как отработка технической части, в частности надежность и общая способность работы в требуемом режиме для сглаживаний пиков, так и работа в энергорынке. На основании исследований будет принято решение о дальнейшей судьбе проекта.

На основании проекта будет выработан подход к модульной системе для использования в электрических сетях.

Участники проекта

Проектанты

Institute for Power Generation and Storage Systems RWTH Aachen University

— Институт электрогенерации и накопительных систем Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена.

Institut für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft RWTH Aachen

— Институт электрических систем и энергетики Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена.

Промышленные партнеры

E.On

— один из крупнейших операторов магистральных сетей в ЕС.

Exide Technologies

— производитель VRLA гелевых и Kupferstreckmetalltechnologie (технология расширяющейся меди) аккумуляторов.

SMA Solar Technology AG

— поставщик инверторов.

Beta-motion

— производитель литий-ионных аккумуляторов. Не указан в списке партнеров на основном сайте.

Источники

  1. Официальная страничка проекта M5BAT
  2. Аккумуляторная электростанция 5 МВтч в Шверине
  3. Аккумуляторная электростанция 2 МВтч в Дрездене
  4. Региональная регулирующая электростанция Фельдхайм, 6,5 МВтч
  5. Гибридная LiIon-RedOx батарея в Брадерупе

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2016/m5bat-novyi-podkhod-k-akkumulirovaniyu-elektroenergii-na-promyshlennom-urovne

 
Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта
incest xxx free rarefilm.net