Dəniz enerji saxlama sistemləri üçün akkumulyator texnologiyasında irəliləyişlər

Ön söz

Dünya daha yaşıl enerji həllərinə doğru irəlilədikcə, litium batareyalara daha çox diqqət yetirilir. Elektrikli nəqliyyat vasitələri on ildən artıqdır ki, diqqət mərkəzində olsa da, dəniz şəraitində elektrik enerjisi saxlama sistemlərinin potensialı nəzərdən qaçırılıb. Bununla belə, müxtəlif qayıq tətbiqləri üçün saxlama litium batareyalarının istifadəsini və doldurma protokollarını optimallaşdırmağa yönəlmiş tədqiqatlarda artım olmuşdur. Bu vəziyyətdə litium-ion fosfat dərin dövrəli akkumulyatorlar yüksək enerji sıxlığı, yaxşı kimyəvi sabitlik və dəniz hərəkəti sistemlərinin ciddi tələbləri altında uzun dövr ömrünə görə xüsusilə cəlbedicidir.

Saxlama litium batareyalarının quraşdırılması sürət qazandıqca, təhlükəsizliyi təmin etmək üçün qaydaların tətbiqi də sürətlənir. ISO/TS 23625 batareyanın seçilməsi, quraşdırılması və təhlükəsizliyinə diqqət yetirən belə bir qaydadır. Qeyd etmək vacibdir ki, litium batareyaların, xüsusən də yanğın təhlükəsi ilə bağlı istifadə zamanı təhlükəsizlik hər şeydən vacibdir.

Dəniz enerji saxlama sistemləri

Dünya daha davamlı və ekoloji cəhətdən təmiz gələcəyə doğru irəlilədikcə dəniz enerjisinin saxlanması sistemləri dəniz sənayesində getdikcə daha populyar bir həll yoluna çevrilir. Adından da göründüyü kimi, bu sistemlər dəniz şəraitində enerji saxlamaq üçün nəzərdə tutulmuşdur və gəmiləri və qayıqları hərəkətə gətirməkdən tutmuş fövqəladə hallar zamanı ehtiyat enerjinin təmin edilməsinə qədər müxtəlif məqsədlər üçün istifadə edilə bilər.

Dəniz enerji saxlama sisteminin ən çox yayılmış növü yüksək enerji sıxlığı, etibarlılığı və təhlükəsizliyinə görə litium-ion batareyadır. Litium-ion batareyaları həmçinin müxtəlif dəniz tətbiqlərinin xüsusi güc tələblərinə cavab vermək üçün uyğunlaşdırıla bilər.

Dəniz enerji saxlama sistemlərinin əsas üstünlüklərindən biri onların dizel generatorlarını əvəz etmək qabiliyyətidir. Litium-ion batareyalardan istifadə etməklə bu sistemlər müxtəlif tətbiqlər üçün etibarlı və davamlı enerji mənbəyi təklif edə bilər. Buraya gəmi və ya gəminin göyərtəsində köməkçi güc, işıqlandırma və digər elektrik ehtiyacları daxildir. Bu tətbiqlərə əlavə olaraq, dəniz enerji saxlama sistemləri də elektrik mühərrik sistemlərini gücləndirmək üçün istifadə edilə bilər ki, bu da onları adi dizel mühərriklərinə uyğun alternativ edir. Onlar nisbətən məhdud ərazidə işləyən kiçik gəmilər üçün xüsusilə uyğundur.

Ümumiyyətlə, dəniz enerjisinin saxlanması sistemləri dəniz sənayesində daha davamlı və ekoloji cəhətdən təmiz gələcəyə keçidin əsas komponentidir.

Litium batareyaların üstünlükləri

Dizel generatoru ilə müqayisədə saxlama litium batareyalarından istifadənin ən bariz üstünlüklərindən biri zəhərli və istixana qazı emissiyalarının olmamasıdır. Batareyalar günəş panelləri və ya külək turbinləri kimi təmiz mənbələrdən istifadə edilərək doldurularsa, bu, 100% təmiz enerji təşkil edə bilər. Onlar həmçinin daha az komponentlə təmir baxımından daha ucuzdur. Onlar daha az səs-küy yaradır, bu da onları yaşayış və ya məskunlaşan ərazilərə yaxın yerləşdirmə vəziyyətləri üçün ideal edir.

Saxlama Litium batareyaları istifadə edilə bilən yeganə batareya növü deyil. Əslində, dəniz akkumulyator sistemləri əsas batareyalara (yenidən doldurula bilməyən) və ikincil batareyalara (davamlı olaraq doldurula bilən) bölünə bilər. Sonuncu, uzunmüddətli tətbiqdə, hətta tutumun deqradasiyası nəzərə alındıqda belə, iqtisadi cəhətdən daha faydalıdır. Əvvəlcə qurğuşun-turşu batareyaları istifadə edildi və saxlama litium batareyaları yeni yaranan batareyalar hesab olunur. Bununla belə, tədqiqat göstərdi ki, onlar daha yüksək enerji sıxlığı və uzun ömür təmin edir, yəni uzunmüddətli tətbiqlər, yüksək yük və yüksək sürət tələbləri üçün daha uyğundur.

Bu üstünlüklərdən asılı olmayaraq, tədqiqatçılar heç bir rahatlıq əlaməti göstərməyiblər. Bu illər ərzində çoxsaylı dizayn və tədqiqatlar dənizdə tətbiqini yaxşılaşdırmaq üçün saxlama litium batareyalarının performansını yaxşılaşdırmağa yönəlmişdir. Buraya elektrodlar üçün yeni kimyəvi qarışıqlar və yanğınlardan və termal qaçaqlardan qorunmaq üçün dəyişdirilmiş elektrolitlər daxildir.

Litium batareyanın seçimi

Dəniz saxlama litium batareya sistemi üçün saxlama litium batareyaları seçərkən nəzərə alınmalı bir çox xüsusiyyət var. Tutum dəniz enerjisinin saxlanması üçün akkumulyator seçərkən nəzərə alınmalı kritik bir xüsusiyyətdir. O, onun nə qədər enerji saxlaya biləcəyini və sonra onu doldurmazdan əvvəl istehsal edilə biləcək işin miqdarını müəyyən edir. Bu, tutumun qayığın qət edə biləcəyi məsafəni və ya məsafəni diktə etdiyi sevk tətbiqlərində əsas dizayn parametridir. Kosmosun tez-tez məhdud olduğu dəniz kontekstində yüksək enerji sıxlığına malik batareya tapmaq vacibdir. Daha yüksək enerji sıxlığı olan batareyalar daha yığcam və yüngüldür, bu, yerin və çəkinin yüksək səviyyədə olduğu qayıqlarda xüsusilə vacibdir.

Gərginlik və cərəyan göstəriciləri də dəniz enerji saxlama sistemləri üçün saxlama litium batareyaları seçərkən nəzərə alınmalı olan vacib xüsusiyyətlərdir. Bu spesifikasiyalar batareyanın nə qədər tez doldurulub boşalda biləcəyini müəyyənləşdirir, bu da enerji tələblərinin sürətlə dəyişə biləcəyi tətbiqlər üçün vacibdir.

Xüsusilə dəniz istifadəsi üçün nəzərdə tutulmuş batareya seçmək vacibdir. Dəniz mühitləri duzlu suya, rütubətə və həddindən artıq temperatura məruz qalaraq sərtdir. Dəniz istifadəsi üçün nəzərdə tutulmuş saxlama litium batareyaları, adətən, çətin şəraitdə etibarlı performansı təmin etmək üçün su izolyasiyası və korroziyaya davamlılıq, eləcə də vibrasiya müqaviməti və zərbə müqaviməti kimi digər xüsusiyyətlərə malikdir.

Yanğın təhlükəsizliyi də vacibdir. Dəniz tətbiqlərində batareyanın saxlanması üçün məhdud yer var və hər hansı yanğının yayılması zəhərli dumanın yayılmasına və bahalı ziyana səbəb ola bilər. Yayılmanı məhdudlaşdırmaq üçün quraşdırma tədbirləri görülə bilər. RoyPow, Çin litium-ion batareyaları istehsal edən şirkət, quraşdırılmış mikro söndürücülərin batareya paketinin çərçivəsinə yerləşdirildiyi nümunələrdən biridir. Bu söndürücülər ya elektrik siqnalı ilə, ya da istilik xəttini yandırmaqla işə salınır. Bu, soyuducunu redoks reaksiyası vasitəsilə kimyəvi olaraq parçalayan və yanğını yayılmazdan əvvəl onu tez bir zamanda söndürmək üçün yayan aerozol generatorunu işə salacaq. Bu üsul sürətli müdaxilələr üçün idealdır və dəniz saxlama litium batareyaları kimi dar məkan tətbiqləri üçün uyğundur.

Təhlükəsizlik və tələblər

Dəniz tətbiqləri üçün saxlama litium batareyalarının istifadəsi artmaqdadır, lakin düzgün dizayn və quraşdırmanı təmin etmək üçün təhlükəsizlik birinci dərəcəli prioritet olmalıdır. Litium batareyaları düzgün istifadə edilmədikdə, xüsusilə duzlu suya məruz qalan və yüksək rütubətli dəniz mühitində termal qaçaqma və yanğın təhlükələrinə qarşı həssasdır. Bu narahatlıqları aradan qaldırmaq üçün ISO standartları və qaydaları müəyyən edilmişdir. Bu standartlardan biri dəniz proqramlarında litium batareyalarının seçilməsi və quraşdırılması üçün təlimatları təmin edən ISO/TS 23625-dir. Bu standart batareyanın davamlılığını və təhlükəsiz işləməsini təmin etmək üçün akkumulyatorun dizaynını, quraşdırılmasını, texniki xidmətini və monitorinqi tələblərini müəyyən edir. Bundan əlavə, ISO 19848-1 dəniz tətbiqlərində akkumulyatorların, o cümlədən saxlama litium batareyalarının sınaqdan keçirilməsi və işləməsi ilə bağlı təlimat verir.

ISO 26262 həm də dəniz gəmiləri, eləcə də digər nəqliyyat vasitələri daxilində elektrik və elektron sistemlərin funksional təhlükəsizliyində mühüm rol oynayır. Bu standart tələb edir ki, batareya idarəetmə sistemi (BMS) digər təhlükəsizlik tələbləri ilə yanaşı, batareyanın gücü azaldıqda operatora vizual və ya səsli xəbərdarlıqlar vermək üçün hazırlanmalıdır. İSO standartlarına riayət etmək könüllü olsa da, bu qaydalara riayət etmək batareya sistemlərinin təhlükəsizliyini, səmərəliliyini və uzunömürlülüyünü artırır.

Xülasə

Saxlama litium batareyaları, yüksək enerji sıxlığı və tələbkar şərtlər altında uzun ömür sürməsi səbəbindən dəniz tətbiqləri üçün üstünlük verilən enerji saxlama həlli kimi sürətlə inkişaf edir. Bu akkumulyatorlar çox yönlüdür və elektrik qayıqlarını işə salmaqdan tutmuş naviqasiya sistemləri üçün ehtiyat enerjinin təmin edilməsinə qədər bir sıra dəniz tətbiqləri üçün istifadə oluna bilər. Bundan əlavə, yeni akkumulyator sistemlərinin davamlı inkişafı dərin dəniz kəşfiyyatı və dəniz suyunun kəşfiyyatını da daxil etmək üçün mümkün tətbiqlərin çeşidini genişləndirir. digər çətin mühitlər. Dəniz sənayesində saxlama litium batareyalarının qəbulunun istixana qazı emissiyalarını azaldacağı və logistika və nəqliyyatda inqilab edəcəyi gözlənilir.