Нова посока за дълготрайно съхранение на енергия: ванадиева поточна батерия

Нова посока за дълготрайно съхранение на енергия: ванадиева поточна батерия

Ванадиевата поточна батерия е редокс батерия с ванадий като среда. Пълното му име е Ванадиева редокс проточна батерия (VFB), предложен от Мария Какос от Университета на Нов Южен Уелс, Австралия през 1985 г. Системата за съхранение на енергия от ванадиева батерия има висока ефективност на съхранение на енергия и може да се използва широко в съхранение на енергия в електроцентрали. Той може да съхранява излишната електроенергия при ниско натоварване и да вкарва електроенергия в мрежата като спомагателен източник на енергия при голямо натоварване, намалявайки загубата на енергия.

Ванадиевите батерии могат да съхраняват енергия за дълго време. Когато възникне извънредна ситуация, съхраняваният електролит може незабавно да се използва, което е много по-бързо от устройствата за аварийно генериране на електроенергия. Може да се използва като аварийно захранване след прекъсване на тока. Тъй като прекъсващите енергийни източници като вятър и фотоволтаици имат слаба стабилност при генериране на електроенергия, колебания на напрежението и трептене и не могат да образуват стабилно захранване, е необходима високоефективна и евтина система за съхранение на енергия, която да работи с тях. Ванадиевите батерии просто отговарят на това изискване и имат регулируема енергия за съхранение, лесен за наблюдение капацитет и състояние на зареждане и гъвкаво регулиране на мощността на зареждане и разреждане според нуждите.

Ванадиевите батерии имат ниска степен на саморазреждане и висока специфична енергия и могат да се използват за изграждане на големи електроцентрали с ванадиеви батерии, което значително намалява търсенето на инсталиране на оборудване за предаване на дълги разстояния. Те имат много превъзходна икономическа ефективност и намаляват опасностите за безопасността, причинени от голям брой високоволтови предавателни съоръжения.

Ванадиевата поточна батерия има следните предимства:
Гъвкавост на конфигурацията. Ванадиевата батерия е с гъвкав дизайн. Изходната мощност на батерията се определя от размера на стека батерии. Увеличаването на броя на единичните клетки и ефективната площ може да увеличи мощността на стека батерии. Капацитетът на акумулатора се определя от количеството електролит. Увеличаването на обема и концентрацията на електролита може да увеличи капацитета на батерията. Мощността и капацитетът могат да се регулират според размера на натоварването на различни места и области на приложение. За големи нови енергийни централи увеличаването на капацитета за съхранение на енергия може да намали изравнената цена на киловатчас.

Дълъг живот на батерията. Ванадиевата батерия има брой цикли над 13 000 пъти и експлоатационен живот над 20 години. Дълбокото зареждане и дълбокото разреждане на системата няма да повлияе на производителността на батерията, а дълбочината на разряд на системата (DOD) е ≥90%. Зареждането и разреждането при бърза и висока плътност на тока няма да повреди батерията.

Висока безопасност. Ванадиевите батерии са системи на водна основа, които не изискват почти никакво термично управление, нямат опасност от експлозия и пожар и са оборудвани с устройства, устойчиви на течове, за да се предотврати изтичане на електролит.

Екологично чист. Положителните и отрицателните електролити на ванадиевите батерии не влизат в директен контакт един с друг, могат да се рециклират неограничено време и няма да замърсяват околната среда. Електродите в материалите на купчината батерии са направени от въглероден/графитен филц, а биполярните плочи са направени предимно от графитни или въглеродни материали, които няма да замърсяват околната среда след бракуване. Другите материали са предимно полимерни материали и могат да бъдат рециклирани.

Ниска цена на жизнения цикъл. Ванадиевите батерии изискват голяма първоначална инвестиция и разходите за материали представляват голяма част, така че единичната инвестиционна цена е по-висока от тази на литиевите батерии, но те имат предимството на издръжливостта. От гледна точка на разходите за жизнения цикъл, разходите за изграждане на ванадиеви батерии са много по-ниски от тези на оловно-киселинните батерии и литиево-йонните батерии.