Напредоци во технологијата на батерии за системи за складирање на морската енергија

Предговор

Како што светот се насочува кон поеколошки енергетски решенија, литиумските батерии привлекоа зголемено внимание. Додека електричните возила се во центарот на вниманието повеќе од една деценија, потенцијалот на системите за складирање на електрична енергија во поморските услови е занемарен. Сепак, имаше пораст на истражувањата кои се фокусираа на оптимизирање на употребата на литиумските батерии за складирање и протоколи за полнење за различни апликации на брод. Литиум-јонските фосфатни батерии со длабок циклус во овој случај се особено привлечни поради нивната висока енергетска густина, добра хемиска стабилност и продолжен животен век под строгите барања на поморските погонски системи

Како што инсталирањето на складишни литиумски батерии добива на интензитет, така се зголемува и имплементацијата на прописите за да се обезбеди безбедност. ISO/TS 23625 е една таква регулатива која се фокусира на изборот, инсталацијата и безбедноста на батериите. Од клучно значење е да се напомене дека безбедноста е најважна кога станува збор за употребата на литиумски батерии, особено во однос на опасностите од пожар.

Морски системи за складирање на енергија

Системите за складирање на морската енергија стануваат сè попопуларно решение во морската индустрија додека светот се движи кон поодржлива и еколошка иднина. Како што сугерира името, овие системи се дизајнирани да складираат енергија во морски услови и може да се користат за различни цели, од погон на бродови и чамци до обезбедување резервна енергија во случај на итност.

Најчестиот тип на систем за складирање на морската енергија е литиум-јонска батерија, поради неговата висока енергетска густина, сигурност и безбедност. Литиум-јонските батерии, исто така, може да се прилагодат за да ги задоволат специфичните барања за моќност на различни морски апликации.

Една од клучните придобивки на системите за складирање на морската енергија е нивната способност да ги заменат дизел генераторите. Со користење на литиум-јонски батерии, овие системи можат да понудат сигурен и одржлив извор на енергија за различни апликации. Ова вклучува помошна енергија, осветлување и други потреби за електрична енергија на брод или брод. Покрај овие апликации, системите за складирање на морската енергија може да се користат и за напојување на електрични погонски системи, што ги прави остварлива алтернатива на конвенционалните дизел мотори. Тие се особено прилагодени за помали пловни објекти кои работат во релативно ограничена област.

Генерално, системите за складирање на морската енергија се клучна компонента на транзицијата кон поодржлива и еколошка иднина во морската индустрија.

Предности на литиумските батерии

Една од најочигледните предности на користењето литиумски батерии за складирање во споредба со дизел генераторите е недостатокот на токсични и стакленички гасови. Ако батериите се полнат со чисти извори како што се соларни панели или турбини на ветер, тоа може да претставува 100% чиста енергија. Тие се исто така помалку скапи во однос на одржувањето со помалку компоненти. Тие произведуваат многу помалку бучава, што ги прави идеални за приклучување ситуации во близина на станбени или населени места.

Складирање Литиумските батерии не се единствениот тип на батерии што може да се користат. Всушност, поморските батериски системи може да се поделат на примарни батерии (кои не можат да се полнат) и секундарни батерии (кои може постојано да се полнат). Последново е економски покорисно при долгорочна примена, дури и кога се размислува за деградација на капацитетот. Првично се користеа оловно-киселински батерии, а литиумските батерии за складирање се сметаат за новопојавени батерии. Сепак, истражувањата покажаа дека тие обезбедуваат поголема густина на енергија и подолг животен век, што значи дека се подобро прилагодени за апликации на долг дострел, како и барања за големо оптоварување и голема брзина.

Без оглед на овие предности, истражувачите не покажале знаци на самозадоволство. Со текот на годините, бројни дизајни и студии се фокусираа на подобрување на перформансите на литиумските батерии за складирање за да се подобри нивната морска примена. Ова вклучува нови хемиски мешавини за електродите и модифицирани електролити со цел да се заштитат од пожари и термички бегства.

Избор на литиумска батерија

Постојат повеќе карактеристики што треба да се земат предвид при изборот на литиумски батерии за складирање за морски систем за складирање на литиумски батерии. Капацитетот е критична спецификација што треба да се земе предвид при изборот на батерија за складирање на морската енергија. Тоа одредува колку енергија може да складира и последователно, количината на работа што може да се произведе пред да се наполни. Ова е основен параметар за дизајн во апликациите за погон каде што капацитетот ја диктира километражата или растојанието што може да го помине бродот. Во морски контекст, каде што просторот е често ограничен, важно е да се најде батерија со висока енергетска густина. Батериите со поголема енергетска густина се покомпактни и лесни, што е особено важно за чамците каде што просторот и тежината се највисоки.

Оцените на напонот и струјата се исто така важни спецификации што треба да се земат предвид при изборот на складишни литиумски батерии за системи за складирање на морската енергија. Овие спецификации одредуваат колку брзо батеријата може да се полни и празне, што е важно за апликации каде што побарувачката за енергија може брзо да варира.

Важно е да изберете батерија која е специјално дизајнирана за морска употреба. Морските средини се сурови, со изложеност на солена вода, влажност и екстремни температури. Литиумските батерии за складирање кои се дизајнирани за морска употреба вообичаено ќе имаат отпорност на хидроизолација и корозија, како и други карактеристики како отпорност на вибрации и отпорност на удари за да обезбедат сигурни перформанси во предизвикувачки услови.

Безбедноста од пожари е исто така клучна. Во морските апликации, има ограничен простор за складирање на батерии и секое ширење на пожар може да доведе до ослободување на отровни гасови и скапи штети. Може да се преземат мерки за инсталација за да се ограничи ширењето. RoyPow, кинеска компанија за производство на литиум-јонски батерии, е еден пример каде што вградените микро апарати за гаснење се поставени во рамката на батериите. Овие апарати за гаснење се активираат или со електричен сигнал или со согорување на топлинската линија. Ова ќе активира генератор на аеросол кој хемиски ја разградува течноста за ладење преку реакција на редокс и ја шири за брзо да го изгаси пожарот пред да се прошири. Овој метод е идеален за брзи интервенции, добро прилагоден за тесни вселенски апликации како што се морските литиумски батерии за складирање.

Безбедност и барања

Употребата на литиумски батерии за складирање за морски апликации е во пораст, но безбедноста мора да биде врвен приоритет за да се обезбеди правилен дизајн и инсталација. Литиумските батерии се ранливи на термички бегство и опасности од пожар доколку не се ракуваат правилно, особено во суровата морска средина со изложеност на солена вода и висока влажност. За да се одговори на овие проблеми, воспоставени се ISO стандарди и регулативи. Еден од овие стандарди е ISO/TS 23625, кој дава упатства за избор и инсталирање на литиумски батерии во морски апликации. Овој стандард ги специфицира барањата за дизајн, инсталација, одржување и следење на батеријата за да се обезбеди издржливост и безбедно работење на батеријата. Дополнително, ISO 19848-1 обезбедува насоки за тестирање и перформанси на батериите, вклучително и литиумски батерии за складирање, во морски апликации.

ISO 26262 исто така игра значајна улога во функционалната безбедност на електричните и електронските системи во поморските бродови, како и другите возила. Овој стандард наложува дека системот за управување со батерии (BMS) мора да биде дизајниран да обезбедува визуелни или звучни предупредувања до операторот кога батеријата е слаба, меѓу другите безбедносни барања. Иако почитувањето на ISO стандардите е доброволно, усогласеноста со овие упатства ја промовира безбедноста, ефикасноста и долговечноста на батериските системи.

Резиме

Литиумските батерии за складирање брзо се појавуваат како претпочитано решение за складирање енергија за морски апликации поради нивната висока енергетска густина и продолжен животен век под тешки услови. Овие батерии се разноврсни и може да се користат за низа морски апликации, од напојување на електрични чамци до обезбедување резервна енергија за навигациските системи. други предизвикувачки средини. Усвојувањето на литиумски батерии за складирање во морската индустрија се очекува да ги намали емисиите на стакленички гасови и да ја револуционизира логистиката и транспортот.