בין התאריכים 6-8 במרץ, תערוכת האנרגיה Solartech Indonesia נפתחה באופן מפואר במרכז התערוכות בג'קרטה. פתרונות מוצרי אגירת אנרגיה פוטו-וולטאית של איתי נחשפו והאירו באתר התערוכה.

בקרו ישירות באתר התערוכה

סוללת נתרן היא סוללה המשתמשת ביוני נתרן כנושאי מטען. הסוללה נטענת ונפרקת על ידי החדרה והפרדה של יוני הנתרן בין האלקטרודות החיוביות והשליליות. עקרון העבודה של סוללות נתרן זהה במהותו לזה של סוללות ליתיום, אך נושא המטען שונה.

גם נתרן וגם סוללות ליתיום הן סוללות נטענות, אך ישנם כמה הבדלים ויתרונות ביניהן:

הרכבים כימיים שונים

החומר הקתודה המשמש בסוללות נתרן הוא תרכובות נתרן, בעוד שסוללות ליתיום משתמשות בתרכובות ליתיום כחומר הקתודה. לשם השוואה, נתרן זמין וזול יותר, בעוד שהליתיום נדיר ויקר.

הפרש צפיפות אנרגיה

צפיפות האנרגיה של סוללות נתרן היא כמחצית מזו של סוללות ליתיום, מה שאומר שגודלן ומשקלן בדרך כלל גדולים יותר מסוללות ליתיום בעלות קיבולת זהה. עם זאת, צפיפות האנרגיה של סוללות נתרן משתפרת בהדרגה ועשויה להיות שווה או עולה על זו של סוללות ליתיום בעתיד.

איכות הסביבה

סוללות נתרן צורכות יותר משאבים, ולכן יש להן יתרונות רבים יותר בהגנה על הסביבה מאשר סוללות ליתיום. יחד עם זאת, מכיוון שרוב החומרים הכימיים המשמשים בסוללות נתרן אינם רעילים ומתחדשים, הפסולת הנוצרת גם פחות מזהמת את הסביבה.

בטיחות

האלקטרוליט של סוללות נתרן הוא דליק מאוד וקורוזיבי, ולכן נדרשות דרישות בטיחות גבוהות יותר בתכנון ובייצור. סוללות ליתיום יציבות יחסית, אך יש להן גם סיכוני בטיחות כגון התחממות יתר, קצר חשמלי ופיצוץ.

התרחישים הישימים שונים

בשל צפיפות האנרגיה הנמוכה שלהן, סוללות נתרן משמשות בדרך כלל במצבים בהם אין צורך במשקל ונפח, כגון מערכות אגירת אנרגיה, כלי רכב תעשייתיים וכו '. סוללות ליתיום מתאימות יותר ליישומים קלי משקל, יעילים ובעלי ביצועים גבוהים, כגון מכשירים ניידים וכלי רכב חשמליים.

לסיכום, סוללות נתרן וסוללות ליתיום יש יתרונות וחסרונות משלהם, ואיזה מהם עדיף תלוי בתרחיש היישום ובצרכים בפועל. בעתיד, ככל שטכנולוגיית סוללות הנתרן תמשיך להתפתח, היא עשויה להפוך לפתרון אנרגיה מתחדשת תחרותי יותר.

עם התפתחות טכנולוגיית האנרגיה המתחדשת והגברת המודעות הסביבתית, מערכות ניהול אנרגיה ביתיות הפכו בהדרגה לחלק חשוב בחיים המודרניים. כפתרון אחסון אנרגיה יעיל ונוח, סוללות ליתיום לאחסון אנרגיה המותקנות על הקיר יכולות לאחסן ולנהל ביעילות את משאבי החשמל הביתיים, לשפר את יעילות ניצול האנרגיה ולהפחית את עלויות החשמל. מאמר זה יציג בפירוט את עקרון העבודה, הפונקציות העיקריות, תרחישי היישום, היתרונות של סוללות ליתיום אחסון אנרגיה על הקיר ותפקידם החשוב בניהול אנרגיה ביתית.

אני.. סקירה כללית של סוללת ליתיום לאחסון אנרגיה מותקנת על הקיר

סוללת ליתיום לאחסון אנרגיה המותקנת על הקיר היא התקן אחסון אנרגיה המותקן על הקיר. הוא משתמש בסוללות ליתיום-יון כאמצעי אחסון האנרגיה ויש לו את היתרונות של צפיפות אנרגיה גבוהה, חיים ארוכים, משקל קל והתקנה קלה. ניתן לשלב ציוד זה עם ציוד אנרגיה מתחדשת כגון מערכות פוטו-וולטאיות סולאריות ומערכות לייצור חשמל מרוח כדי לממש את האחסון והניהול של חשמל ביתי ולספק למשתמשים אספקת חשמל יציבה ואמינה.

השני.. עקרון העבודה

עקרון העבודה של סוללת ליתיום אחסון אנרגיה המותקנת על הקיר מבוסס על תהליך הטעינה והפריקה של סוללת הליתיום-יון. תהליך העבודה הבסיסי שלה הוא כדלקמן:

1. תהליך הטעינה:

כאשר החשמל המופק על ידי המערכת הפוטו-וולטאית הביתית או מערכת ייצור החשמל מרוח עולה על הביקוש לחשמל ביתי, הכוח העודף יומר לזרם ישר דרך הממיר ויישמר בסוללת הליתיום.

יוני הליתיום בתוך סוללת אחסון האנרגיה עוברים מהאלקטרודה החיובית לאלקטרודה השלילית ומאוחסנים בחומר האלקטרודה השלילית כדי להשלים את תהליך הטעינה.

2. תהליך פריקה:

כאשר הביקוש לחשמל ביתי עולה או שייצור החשמל הפוטו-וולטאי או הרוח אינו מספיק, סוללת אגירת האנרגיה מתחילה לפרוק, והזרם הישיר המאוחסן מומר לזרם חילופין דרך הממיר כדי לספק חשמל ביתי.

יוני הליתיום בתוך סוללת אגירת האנרגיה נעים מהאלקטרודה השלילית בחזרה לאלקטרודה החיובית, ומשחררים אנרגיה חשמלית כדי להשלים את תהליך הפריקה.

3. מערכת ניהול חכמה:

מערכת אגירת האנרגיה מצוידת במערכת ניהול חכמה (BMS), המנטרת את המתח, הזרם, הטמפרטורה ופרמטרים נוספים של הסוללה בזמן אמת, מייעלת את תהליך הטעינה והפריקה ומבטיחה את בטיחות ופעולתה היעילה של הסוללה.

השלישי.. פונקציות עיקריות

1. אחסון חשמל והקצאה:

סוללות אחסון אנרגיה יכולות לאחסן ביעילות חשמל עודף, לשחרר חשמל בתקופות שיא של ביקוש לחשמל ולאזן את אספקת החשמל הביתית.

2. ספק כוח חירום לגיבוי:

מערכת הניהול החכמה יכולה להתאים באופן אוטומטי את אסטרטגיית הטעינה והפריקה בהתאם למחיר החשמל ולביקוש לחשמל, לייעל את השימוש בחשמל ולהוזיל את עלויות החשמל.

3. ניהול ואופטימיזציה של אנרגיה:

מערכת הניהול החכמה יכולה להתאים באופן אוטומטי את אסטרטגיית הטעינה והפריקה בהתאם למחיר החשמל ולביקוש לחשמל, לייעל את השימוש בחשמל ולהוזיל את עלויות החשמל.

4. איכות הסביבה ופיתוח בר קיימא:

סוללות לאגירת אנרגיה יכולות לנצל ביעילות אנרגיה מתחדשת, להפחית את התלות באנרגיה פוסילית, להפחית את פליטת הפחמן ולקדם הגנה על הסביבה ופיתוח בר קיימא.

5. ניטור ושליטה מרחוק:

משתמשים יכולים לנטר ולשלוט מרחוק במצב ההפעלה של מערכת אגירת האנרגיה באמצעות אפליקציה או מחשב לטלפון נייד, להציג חשמל, מתח, טמפרטורה ומידע אחר בזמן אמת, ולנהל ניהול חכם.

הרביעי. תרחישי יישום

1. מערכת פוטו-וולטאית ביתית:

בשימוש בשילוב עם המערכת הפוטו-וולטאית הביתית, האנרגיה הסולארית העודפת במהלך היום נאגרת ומשמשת בלילה או בימים מעוננים לשיפור יעילות הניצול של ייצור חשמל פוטו-וולטאי.

2. מערכת ביתית לייצור חשמל מאנרגיית רוח:

בשימוש בשילוב עם מערכת ייצור החשמל הביתית מאנרגיית רוח, הכוח המיוצר על ידי אנרגיית רוח מאוחסן כדי לאזן את התנודתיות של ייצור חשמל מרוח ולהבטיח אספקת חשמל יציבה.

3. גילוח שיא רשת ומילוי שיא:

טעינה בתקופת מחיר החשמל הנמוך (כגון בלילה) ופריקה בתקופת שיא מחיר החשמל (כגון במהלך היום) כדי להפחית את חשבונות החשמל ולייעל את צריכת החשמל.

4. אספקת חשמל לגיבוי חירום:

כספק כוח חירום לגיבוי המשפחה, הוא מספק ערבות חשמל במקרה של הפסקת חשמל או אסון טבע, ומשפר את הבטיחות והאמינות של השימוש הביתי בחשמל.

5. מערכת בית חכם:

משולב עם מערכת הבית החכם כדי להשיג ניהול חכם ואופטימיזציה של החשמל הביתי, לשפר את חוויית המגורים ואת היעילות האנרגטית.

V.. יתרונות המערכת

1. צפיפות אנרגיה גבוהה וחיים ארוכים:

סוללות ליתיום הן בעלות צפיפות אנרגיה גבוהה וחיים ארוכים, ויכולות לספק אספקת חשמל יציבה וארוכת טווח.

2. קל משקל וקל להתקנה:

העיצוב המותקן על הקיר הופך את סוללת אגירת האנרגיה לקלה להתקנה, אינה תופסת שטח קרקע ומתאימה לסביבות ביתיות שונות.

3. ניהול חכם ואופטימיזציה:

מערכת הניהול החכמה המתקדמת יכולה לנטר ולייעל את תהליך הטעינה והפריקה בזמן אמת, לשפר את הבטיחות והיעילות של הסוללה.

4. איכות הסביבה ופיתוח בר קיימא:

ניצול יעיל של אנרגיה מתחדשת, הפחתת פליטות פחמן, קידום הגנה על הסביבה ופיתוח בר קיימא, והתאמה לתפיסת החיים הירוקים המודרנית.

5. גמישות ומדרגיות:

למערכת אגירת האנרגיה גמישות ומדרגיות טובה, והיא יכולה להרחיב קיבולת ולשדרג פונקציות בהתאם לביקוש לחשמל ביתי.

VI. הצעות יישום

1. בחירה ותצורה סבירות:

בהתאם לביקוש לחשמל ביתי ולייצור אנרגיה מתחדשת, בחר את קיבולת הסוללה והתצורה המתאימה לאגירת אנרגיה כדי להבטיח פעולה יעילה של המערכת.

2. התקנה והפעלה מקצועית:

בחר ספק שירותי התקנה מקצועי להתקנה והזמנה כדי להבטיח את הבטיחות והאמינות של הציוד ולמנוע כשלים וסיכונים הנגרמים כתוצאה מהתקנה לא נכונה.

3. תחזוקה וטיפול שוטפים:

לתחזק ולטפל באופן קבוע בסוללות אחסון אנרגיה כדי לשמור על ביצועי הסוללה וחיי הסוללה ולהבטיח פעולה יציבה לטווח ארוך של המערכת.

4. ניהול וניטור חכמים:

השתמש במערכות ניהול חכמות לניטור וניהול בזמן אמת, מטב אסטרטגיות טעינה ופריקה ושפר את יעילות הסוללה ואת היתרונות הכלכליים.

5. תמיכה ותמיכות במדיניות:

שימו לב למדיניות הממשלה הרלוונטית ולסובסידיות, עשו שימוש מלא בתמיכה במדיניות, הפחיתו את עלויות ההשקעה ושפרו את הכלכלה ואת הכדאיות של פרויקטים.

VII. מגמות פיתוח עתידיות

עם ההתקדמות המתמשכת של המדע והטכנולוגיה והגידול בביקוש בשוק, סוללות ליתיום אחסון אנרגיה רכובות על הקיר גם מתפתחות ומחדשות ללא הרף. מגמות הפיתוח העתידיות כוללות בעיקר את ההיבטים הבאים:

1. מודיעין ואוטומציה:

מערכת אגירת האנרגיה תהיה חכמה ואוטומטית יותר, עם פונקציות אבחון עצמי, תיקון עצמי ואופטימיזציה אוטומטית לשיפור האמינות וחיי השירות של המערכת.

2. אינטגרציה ומודולריזציה:

מערכת אגירת האנרגיה תהיה משולבת ומודולרית יותר, קלה להתקנה ולתחזוקה, ותענה על הצרכים המגוונים של משפחות שונות.

3. ביג דאטה ובינה מלאכותית:

מערכת אגירת האנרגיה תשולב עם ביג דאטה וטכנולוגיית בינה מלאכותית כדי להשיג ניהול וחיזוי אנרגיה מדויקים יותר, ולשפר את היעילות והיתרונות הכלכליים של המערכת.

4. חיבור ותיאום רב-אנרגטיים:

מערכת אגירת האנרגיה תהיה מחוברת ומתואמת עם מערכות אנרגיה מרובות כגון אנרגיה סולארית, אנרגיית רוח ורשתות חשמל כדי להשיג ניהול ואופטימיזציה מקיפים של אנרגיה ולשפר את יעילות ניצול האנרגיה.

5. שמירה ירוקה על הסביבה ופיתוח בר קיימא:

מערכת אגירת האנרגיה תקדיש תשומת לב רבה יותר להגנה על הסביבה ירוקה ופיתוח בר קיימא, תאמץ חומרים ותהליכים ידידותיים יותר לסביבה, תפחית את ההשפעה על הסביבה ותקדם פופולריזציה של אורח חיים ירוק.

מסקנה

כפתרון אחסון אנרגיה יעיל ונוח, לסוללות אחסון אנרגיה ליתיום המותקנות על הקיר יש את היתרונות של צפיפות אנרגיה גבוהה, חיים ארוכים, ניהול חכם והגנה על הסביבה. הם נמצאים בשימוש נרחב במערכות פוטו-וולטאיות ביתיות, מערכות ייצור חשמל מרוח, ויסות שיא רשת החשמל, ספקי כוח גיבוי חירום, מערכות בית חכם ותחומים אחרים. בפיתוח עתידי, מערכות אגירת אנרגיה ימשיכו להתקדם בכיוון של אינטליגנציה, אינטגרציה, מודולריזציה, ביג דאטה ובינה מלאכותית, קישוריות ותיאום רב-אנרגטיים, הגנה על הסביבה ירוקה ופיתוח בר קיימא. על ידי בחירה סבירה ושימוש בסוללות אגירת אנרגיה ליתיום המותקנות על הקיר, אנו יכולים לנהל ולנצל טוב יותר את משאבי החשמל הביתיים, לשפר את יעילות ניצול האנרגיה, להפחית את עלויות החשמל, לקדם הגנה על הסביבה ופיתוח בר קיימא, וליצור חיי משפחה מודרניים חכמים וירוקים יותר.

לסוללות ליתיום ברזל פוספט וליתיום יש יתרונות משלהן, אך ליתיום ברזל פוספט מתפקד טוב יותר מבחינת בטיחות וחיי מחזור.

מבוא טo סוללות LiFePO4

סוללת ליתיום ברזל פוספט מתייחסת לסוללת ליתיום-יון המשתמשת בליתיום ברזל פוספט כחומר האלקטרודה החיובי. חומרי האלקטרודות החיוביים של סוללות ליתיום-יון כוללים בעיקר תחמוצת ליתיום קובלט, תחמוצת ליתיום מנגן, תחמוצת ליתיום ניקל, חומרים טרינריים, ליתיום ברזל פוספט וכו '. ביניהם, תחמוצת ליתיום קובלט היא חומר האלקטרודה החיובי המשמש את רוב סוללות הליתיום-יון.

היתרונות של סוללות LiFePO4

1. לסוללות ליתיום ברזל פוספט יש תוחלת חיים ארוכה, עם חיי מחזור של יותר מ -2,000 פעמים. באותם תנאים, סוללות ליתיום ברזל פוספט ניתן להשתמש במשך 7 עד 8 שנים.

2.  בטוח לשימוש. סוללות ליתיום ברזל פוספט עברו בדיקות בטיחות קפדניות ולא יתפוצצו גם אם תתרחש תקלה.

3.  טעינה מהירה. באמצעות מטען ייעודי, טעינה של 1.5C למשך 40 דקות יכולה לטעון את הסוללה במלואה.

4.  סוללות ליתיום ברזל פוספט עמידות לטמפרטורות גבוהות, וערך האוויר החם של סוללות ליתיום ברזל פוספט יכול להגיע ל 350 עד 500 מעלות צלזיוס.

5.  סוללות ליתיום ברזל פוספט יש קיבולת גדולה.

6.  לסוללות ליתיום ברזל פוספט אין אפקט זיכרון.

7.  סוללות ליתיום ברזל פוספט הן ירוקות, ידידותיות לסביבה, לא רעילות, לא מזהמות, בעלות מקורות רבים של חומרי גלם והן זולות.

חסרונות של סוללות LiFePO4

1.  צפיפות הברז של האלקטרודה החיובית של סוללת ליתיום ברזל פוספט קטנה, והצפיפות היא בדרך כלל סביב 0.8 עד 1.3.

2.  מוליכות ירודה, דיפוזיה איטית של ליתיום-יון וקיבולת ספציפית נמוכה בפועל במהלך טעינה ופריקה של קיפול גבוה.

3.  הביצועים בטמפרטורה נמוכה של סוללת ליתיום ברזל פוספט גרועים.

4.  חייה של סוללת ליתיום ברזל פוספט בודדת ארוכים, בערך פי 2,000, אך חיי מארז סוללות ליתיום ברזל פוספט קצרים, בדרך כלל בסביבות פי 500.

אזורי יישום של סוללת ליתיום ברזל פוספט

1.  רכבים חשמליים גדולים: אוטובוסים, מכוניות חשמליות, אוטובוסי תיור נופיים, רכבים היברידיים וכו';

2.  כלי רכב חשמליים קלים: אופניים חשמליים, עגלות גולף, רכבים קטנים עם סוללה שטוחה, מלגזות, רכבי ניקיון, כסאות גלגלים חשמליים וכו';

3.  כלי חשמל: מקדחה חשמלית, מסור חשמלי, מכסחת דשא וכו ';

4.  צעצועים כגון מכוניות בשלט רחוק, סירות ומטוסים;

5.  ציוד לאגירת אנרגיה לייצור חשמל סולארי ורוח;

6.  אל-פסק ונורות חירום, נורות אזהרה ומנורות כורה (הטובות ביותר מבחינת בטיחות);

7.  החלפת סוללות ליתיום חד פעמיות 3V וסוללות נטענות 9V NiCd או NiMH במצלמות (בדיוק באותו גודל);

8.  מכשירים רפואיים קטנים ומכשירים ניידים וכו'.

מבוא לסוללות ליתיום

סוללות ליתיום הן סוג של סוללה המשתמשת במתכת ליתיום או סגסוגת ליתיום כחומר האלקטרודה השלילי ומשתמשת בתמיסת אלקטרוליטים לא מימית. בשל התכונות הכימיות הפעילות מאוד של מתכת ליתיום, לעיבוד, אחסון ושימוש במתכת ליתיום יש דרישות סביבתיות גבוהות מאוד. לכן, סוללת ליתיום לא יושמה במשך זמן רב. עם התפתחות המדע והטכנולוגיה, סוללות ליתיום הפכו כעת למיינסטרים.

היתרונות של סוללות ליתיום

1.  אנרגיה גבוהה יחסית. יש לו צפיפות אנרגיה גבוהה לאחסון, המגיעה ל 460-600Wh / kg, שזה בערך פי 6-7 מזה של סוללות עופרת חומצה;

2.  חיי שירות ארוכים, חיי השירות יכולים להגיע ליותר מ -6 שנים. הסוללה עם ליתיום ברזל פוספט כמו אלקטרודה חיובית ניתן לטעון ולפרוק ב 1C (100% DOD) וניתן להשתמש 10,000 פעמים;

3.  המתח המדורג גבוה (מתח העבודה של יחידה אחת הוא 3.7V או 3.2V), השווה בקירוב למתח הסדרה של שלוש סוללות נטענות ניקל-קדמיום או ניקל-מתכת הידריד, מה שמקל על יצירת חבילת כוח של סוללות; סוללות ליתיום יכולות להיות מותאמות על ידי סוג חדש של סוללת ליתיום. באמצעות טכנולוגיית וסת מתח, המתח מותאם ל -3.0V כדי להתאים לשימוש במכשירי חשמל קטנים;

4.  יש לו סובלנות כוח גבוהה. סוללת ליתיום-יון ליתיום-יון ברזל ברזל המשמשת בכלי רכב חשמליים יכולה להשיג קיבולת טעינה ופריקה של 15-30C, הנוחה להאצה התחלתית בעוצמה גבוהה;

5.  קצב הפריקה העצמית נמוך מאוד, וזה אחד היתרונות הבולטים של סוללה זו. זה יכול להיות בדרך כלל פחות מ 1% / חודש, פחות מ 1/20 מזה של סוללות ניקל מתכת הידריד;

6.  משקל קל, המשקל הוא כ 1/6-1/5 של מוצרי עופרת חומצה באותו נפח;

7.  יש לו יכולת הסתגלות חזקה לטמפרטורות גבוהות ונמוכות וניתן להשתמש בו בסביבה של -20°C--60°C. לאחר טיפול טכנולוגי, ניתן להשתמש בו בסביבה של -45 מעלות צלזיוס.

8.  ירוק וידידותי לסביבה, ללא קשר לייצור, שימוש או גריטה, הוא אינו מכיל או מייצר אלמנטים וחומרים רעילים או מזיקים של מתכות כבדות כגון עופרת, כספית, קדמיום וכו '.

9.  הייצור בעצם אינו צורך מים, וזה מועיל מאוד עבור מדינות מחסור במים. אנרגיה ספציפית מתייחסת לאנרגיה ליחידת משקל או נפח יחידה. אנרגיה ספציפית מבוטאת ב-Wh/kg או Wh/L. Wh היא יחידת האנרגיה, W היא וואט, h היא שעה; kg הוא קילוגרם (יחידת משקל), L הוא ליטר (יחידת נפח).

חסרונות של סוללות ליתיום

1.  לסוללות ליתיום ראשוניות יש בטיחות ירודה וסיכון לפיצוץ.

2.  סוללות ליתיום-יון תחמוצת ליתיום קובלט אינן יכולות להתרוקן בזרמים גבוהים, הן יקרות ובטיחותן ירודה.

3.  סוללות ליתיום-יון זקוקות למעגלי מגן כדי למנוע טעינה מוגזמת או פריקה של הסוללה.

4.  הייצור דורש תנאים גבוהים ועלויות גבוהות.

5.  תנאי השימוש מוגבלים, והשימוש בטמפרטורות גבוהות ונמוכות מסוכן מאוד.

תחומי יישום של סוללות ליתיום

1. ספק כוח תחבורה

2. אספקת חשמל לאגירת אנרגיה חשמלית

3. ספק כוח לתקשורת ניידת

4. כוח אגירת אנרגיה חדש

5. תעופה וחלל ואספקת חשמל צבאית

ההבדל בין סוללות ליתיום ברזל פוספט לסוללות ליתיום

1.  סוללות ליתיום ברזל פוספט משמשות לייצור סוללות משניות ליתיום-יון. עכשיו הכיוון העיקרי הוא סוללות כוח. בהשוואה ל- NI-H, לסוללות Ni-Cd יש יתרונות גדולים.

2.  סוללת ליתיום היא סוג של סוללה המשתמשת במתכת ליתיום או סגסוגת ליתיום כחומר הקתודה ומשתמשת בתמיסת אלקטרוליטים לא מימית. התכונות הכימיות של מתכת ליתיום פעילות מאוד, מה שהופך את העיבוד, האחסון והשימוש במתכת ליתיום לתובעניים מאוד על הסביבה.

3.  סוללות ליתיום ברזל פוספט לא יעלו באש או יתפוצצו כאשר הן מנוקבות, אך סוללות ליתיום כן.

4.  ליתיום ברזל פוספט יכול לעמוד בטעינת יתר עד 100% מבלי לעלות באש או להתפוצץ; סוללות ליתיום יתדלקו ויתנפחו כאשר יגיעו לערך שצוין.