Напредък в технологията на батерията за системи за съхранение на морска енергия

Предговор

Тъй като светът се измества към по -зелените енергийни решения, литиевите батерии придобиха повишено внимание. Докато електрическите превозни средства са в светлината на прожекторите повече от десетилетие, потенциалът на системите за съхранение на електрическа енергия в морските условия е пренебрегнат. Съществува обаче скок в изследването, фокусиран върху оптимизирането на използването на литиеви батерии за съхранение и протоколите за зареждане за различни приложения на лодка. Литиево-йонните фосфатни батерии в дълбокия цикъл В този случай са особено привлекателни поради високата си енергийна плътност, добрата химическа стабилност и продължителния живот на цикъла при строгите изисквания на морските задвижващи системи

Тъй като инсталирането на литиеви батерии за съхранение набира скорост, така и прилагането на регулации, за да се гарантира безопасността. ISO/TS 23625 е един такъв регламент, който се фокусира върху избора на батерията, инсталирането и безопасността. Важно е да се отбележи, че безопасността е от първостепенно значение, когато става въпрос за използването на литиеви батерии, особено по отношение на опасностите от пожар.

Системи за съхранение на морска енергия

Системите за съхранение на морска енергия се превръщат в все по-популярно решение в морската индустрия, тъй като светът се насочва към по-устойчиво и екологично бъдеще. Както подсказва името, тези системи са проектирани да съхраняват енергия в морска обстановка и могат да се използват за различни цели, от задвижващи кораби и лодки до осигуряване на резервна енергия в случай на спешна ситуация.

Най-често срещаният тип система за съхранение на морска енергия е литиево-йонна батерия, поради високата си енергийна плътност, надеждност и безопасност. Литиево-йонните батерии също могат да бъдат пригодени да отговарят на специфичните изисквания за мощност на различни морски приложения.

Едно от основните предимства на системите за съхранение на морска енергия е способността им да заменят дизеловите генератори. Използвайки литиево-йонни батерии, тези системи могат да предложат надежден и устойчив източник на енергия за различни приложения. Това включва спомагателна мощност, осветление и други електрически нужди на борда на кораб или кораб. В допълнение към тези приложения системите за съхранение на морска енергия могат да се използват и за захранване на електрически задвижващи системи, което ги прави жизнеспособна алтернатива на конвенционалните дизелови двигатели. Те са особено подходящи за по -малки съдове, работещи в сравнително ограничена площ.

Като цяло системите за съхранение на морска енергия са ключов компонент на прехода към по-устойчиво и екологично бъдеще в морската индустрия.

Предимства на литиевите батерии

Едно от най -очевидните предимства на използването на литиеви батерии за съхранение в сравнение с дизеловия генератор е липсата на токсични и парникови емисии. Ако батериите се зареждат с помощта на чисти източници като слънчеви панели или вятърни турбини, това може да представлява 100% чиста енергия. Те също са по -малко скъпи по отношение на поддръжката с по -малко компоненти. Те произвеждат много по -малко шум, което ги прави идеални за докинг ситуации в близост до жилищни или населени райони.

Литиевите батерии за съхранение не са единственият тип батерии, които могат да се използват. Всъщност системите на морската батерия могат да бъдат разделени на първични батерии (които не могат да бъдат презаредени) и вторични батерии (които могат да се презареждат непрекъснато). Последният е по-икономически полезен при дългосрочно приложение, дори когато се обмисля влошаване на капацитета. Първоначално се използват оловни батерии, а литиевите батерии за съхранение се считат за нововъзникващи батерии. Изследванията обаче показват, че те осигуряват по-висока енергийна плътност и продължителен живот, което означава, че са по-подходящи за приложения на далечни разстояния и високо натоварване и високоскоростни изисквания.

Независимо от тези предимства, изследователите не са показали признаци на самодоволство. През годините многобройни дизайни и проучвания се фокусират върху подобряване на работата на литиеви батерии за съхранение, за да подобрят морското им приложение. Това включва нови химически смеси за електродите и модифицираните електролити, за да се предпазят от пожари и термични бягания.

Избор на литиева батерия

Има множество характеристики, които трябва да се вземат предвид при избора на литиеви батерии за съхранение за морска система за съхранение на литиева батерия. Капацитетът е критична спецификация, която трябва да се вземе предвид при избора на Abattery за съхранение на морска енергия. Той определя колко енергия може да съхранява и впоследствие количеството работа, което може да бъде произведено преди презареждане. Това е основен дизайнерски параметър в задвижващите приложения, където капацитетът диктува пробега или разстоянието, което лодката може да измине. В морски контекст, където пространството често е ограничено, е важно да намерите батерия с висока енергийна плътност. Батериите с по -висока енергийна плътност са по -компактни и леки, което е особено важно за лодките, където пространството и теглото са на първо място.

Оценките на напрежението и тока също са важни спецификации, които трябва да се вземат предвид при избора на литиеви батерии за съхранение на системите за съхранение на морска енергия. Тези спецификации определят колко бързо батерията може да зарежда и изпуска, което е важно за приложенията, където търсенето на мощност може да варира бързо.

Важно е да изберете батерия, която е създадена специално за морска употреба. Морската среда е сурова, с излагане на солена вода, влажност и екстремни температури. Литиевите батерии за съхранение, които са проектирани за морска употреба, обикновено разполагат с хидроизолация и устойчивост на корозия, както и други характеристики като устойчивост на вибрации и устойчивост на шок, за да се осигури надеждна работа в предизвикателни условия.

Пожарната безопасност също е от решаващо значение. В морските приложения има ограничено количество място за съхранение на батерията и всяко разпространение на пожар може да доведе до токсични изпускания и скъпи щети. Мерките за инсталиране могат да бъдат предприети за ограничаване на разпространението. Roypow, китайска компания за производство на литиево-йонни батерии, е един пример, при който вградените микро пожарогасители са поставени в рамката на батерията. Тези пожарогасители се активират или от електрически сигнал, или чрез изгаряне на топлинната линия. Това ще активира аерозолен генератор, който химически разлага охлаждащата течност чрез редокс реакция и го разпространява, за да гаси пожара бързо, преди да се разпространи. Този метод е идеален за бързи интервенции, подходящ за тесни пространствени приложения като морски литиеви батерии за съхранение.

Безопасност и изисквания

Използването на литиеви батерии за съхранение на морските приложения нараства, но безопасността трябва да бъде основен приоритет, за да се гарантира правилното проектиране и монтаж. Литиевите батерии са уязвими от термични бегли и опасности от пожар, ако не се обработват правилно, особено в суровата морска среда с излагане на солена вода и висока влажност. За да се справят с тези проблеми, са установени стандарти и разпоредби на ISO. Един от тези стандарти е ISO/TS 23625, който предоставя насоки за избор и инсталиране на литиеви батерии в морските приложения. Този стандарт указва изискванията за проектиране, инсталиране, поддръжка и мониторинг на батерията, за да се гарантира издръжливостта на батерията и безопасната работа. Освен това, ISO 19848-1 предоставя насоки за тестването и работата на батериите, включително литиеви батерии за съхранение, в морските приложения.

ISO 26262 също играе значителна роля във функционалната безопасност на електрическите и електронните системи в морските кораби, както и на други превозни средства. Този стандарт налага, че системата за управление на батерията (BMS) трябва да бъде проектирана така, че да предоставя визуални или звукови предупреждения на оператора, когато батерията е с ниска мощност, сред другите изисквания за безопасност. Въпреки че спазването на стандартите на ISO е доброволно, спазването на тези указания насърчава безопасността, ефективността и дълголетието на системите на батерията.

Резюме

Литиевите батерии за съхранение бързо се очертават като предпочитано решение за съхранение на енергия за морските приложения поради високата им енергийна плътност и удължения продължителност на живота при взискателни условия. Тези батерии са универсални и могат да се използват за редица морски приложения, от захранващи електрически лодки до осигуряване на резервна мощност за навигационни системи. Други предизвикателни среди. Приемането на литиеви батерии за съхранение в морската индустрия се очаква да намалят емисиите на парникови газове и да революционират логистиката и транспорта.