Напредокот во технологијата на батерии за системи за складирање на морска енергија

Предговор

Бидејќи светот се префрла кон позелени енергетски решенија, литиумските батерии добија зголемено внимание. Додека електричните возила се во центарот на вниманието повеќе од една деценија, потенцијалот на системите за складирање на електрична енергија во морските поставки е занемарен. Како и да е, имало наплив на истражување што се фокусира на оптимизирање на употреба на литиумски батерии за складирање и протоколи за полнење за различни апликации за брод. Батериите со длабок циклус на литиум-јонски фосфат во овој случај се особено привлечни заради нивната голема густина на енергијата, добра хемиска стабилност и продолжен живот на циклусот под строгите барања на морските погонски системи

Бидејќи инсталацијата на батерии за складирање на литиум добива интензитет, така и спроведувањето на прописите за да се обезбеди безбедност. ISO/TS 23625 е една таква регулатива која се фокусира на избор на батерија, инсталација и безбедност. Од клучно значење е да се напомене дека безбедноста е најголема кога станува збор за употреба на литиумски батерии, особено во однос на опасностите од пожар.

Системи за складирање на морска енергија

Системите за складирање на морска енергија стануваат сè попопуларно решение во морската индустрија бидејќи светот се движи кон поодржлива и еколошка иднина. Како што сугерира името, овие системи се дизајнирани да складираат енергија во морски амбиент и можат да се користат за најразлични намени, од придвижување на бродови и чамци до обезбедување резервна моќност во случај на вонредна состојба.

Најчестиот вид на систем за складирање на морска енергија е литиум-јонска батерија, како резултат на високата густина на енергија, сигурност и безбедност. Литиум-јонските батерии исто така можат да бидат прилагодени за да ги исполнат специфичните барања за моќност на различни морски апликации.

Една од клучните придобивки од системите за складирање на морска 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 моќност, осветлување и други електрични потреби на брод или брод. Покрај овие апликации, системите за складирање на морска енергија можат да се користат и за напојување на електрични погонски системи, што ги прави одржлива алтернатива на конвенционалните дизел мотори. Тие се особено погодни за помалите пловни објекти кои работат во релативно ограничена област.

Севкупно, 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 на литиумските батерии за складирање во споредба со дизел генераторот е недостатокот на емисија на токсични и стакленички гасови. Ако батериите се наплаќаат со употреба на чисти извори како што се соларни панели или турбини на ветер, тоа би можело 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 докинг ситуации во близина на станбени или населени места.

Батериите за складирање на литиум не се единствениот вид батерии што можат да се користат. Всушност, морските системи за батерии можат да се поделат на примарни батерии (кои не можат да се наполнат) и секундарни батерии (кои можат да се наполнат постојано). Вториот е поекономично корисен во долгорочна примена, дури и кога се размислува за деградација на капацитетот. Првично беа користени батерии во олово-киселина, а батериите за складирање на литиум се сметаат за новонаставени батерии. Како и да е, истражувањето покажа дека тие обезбедуваат поголема густина на енергија и продолжен живот, што значи дека тие се подобро прилагодени за апликации со долг дострел и големи оптоварувања и побарувања со голема брзина.

Без оглед на овие предности, истражувачите не покажаа никакви знаци на самозадоволство. Со текот на годините, бројни дизајни и студии се фокусираа на подобрување на перформансите на батериите за складирање на литиум за подобрување на 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 батерии за складирање на литиум за систем за батерии на литиум за складирање. Капацитетот е критична спецификација што треба да се разгледа при изборот на абатери за складирање на морска енергија. Одредува колку енергија може да складира и последователно, количината на работа што може да се произведе пред да се надополни. Ова е фундаментален параметар за дизајн во погонски апликации каде што капацитетот ја диктира километражата или далечината на која бродот може да патува. Во морски контекст, каде што просторот е често ограничен, важно е да се најде батерија со голема густина на енергија. Батериите со поголема густина на енергија се покомпактни и лесни, што е особено важно за чамците каде просторот и тежината се на премија.

Оценките за напон и струја се исто така важни спецификации што треба да се земат предвид при изборот на литиум батерии за складирање за системи за складирање на морска енергија. Овие спецификации утврдуваат колку брзо може да се наполни и испушта батеријата, што е важно за апликации каде што бараат моќност можат да се разликуваат брзо.

Важно е да изберете батерија која е дизајнирана специјално за морска употреба. Морските опкружувања се груби, со изложеност на солена вода, влажност и екстремни температури. Батериите за складирање на литиум, кои се дизајнирани за морска употреба, обично имаат отпорност на хидроизолација и корозија, како и други карактеристики, како што се отпорност на вибрации и отпорност на шок за да се обезбеди сигурна изведба во предизвикувачки услови.

Безбедноста на пожари е исто така клучна. Во морските апликации, постои ограничена количина на простор за складирање на батерии и секое ширење на пожар може да доведе до токсични изданија на чад и скапи штети. Може да се преземат мерки за инсталација за да се ограничи ширењето. RoyPow, кинеска компанија за производство на батерии со литиум-јон, е еден пример каде вградените микро-апарати се ставаат во рамката за батерии. Овие апарати за гаснење се активираат или со електричен сигнал или со горење на термичката линија. Ова ќе активира генератор на аеросол кој хемиски ја распаѓа течноста за ладење преку реакционата реакција и го шири за да го изгасне огнот брзо пред да се шири. Овој метод е идеален за брзи интервенции, добро прилагодени за тесни вселенски апликации, како што се батерии за литиум за складирање на морско складирање.

Безбедност и барања

Употребата на батерии за складирање на литиум 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, ако не се постапуваат правилно, особено во суровата морска околина со изложеност на солена вода и голема влажност. За решавање на овие проблеми, воспоставени се ISO стандарди и регулативи. Еден од овие стандарди е ISO/TS 23625, кој обезбедува упатства за избор и инсталирање на литиумски батерии во морски апликации. Овој стандард ги специфицира барањата за дизајнирање на батеријата, инсталацијата, одржувањето и следењето за да се обезбеди издржливоста на батеријата и безбедното работење. Покрај тоа, ISO 19848-1 дава насоки за тестирање и изведба на батерии, вклучително и батерии за складирање на литиум, во морски апликации.

ISO 26262 исто така игра значајна улога во функционалната безбедност на електричните и електронските системи во морските бродови, како и другите возила. Овој стандард предвидува дека системот за управување со батеријата (BMS) мора да биде дизајниран да обезбеди визуелни или звучни предупредувања на операторот кога батеријата е мала на моќност, меѓу другите безбедносни барања. Додека придржувањето кон ISO стандардите е доброволно, усогласеноста со овие упатства промовира безбедност, ефикасност и долговечност на системите за батерии.

Резиме

Батериите за складирање на литиум брзо се појавуваат како најпосакувано решение за складирање на енергија за морски апликации заради нивната голема густина на енергија и продолжениот животен век во услови на барање. Овие батерии се разноврсни и можат да се користат за голем број морски апликации, од напојување на електрични чамци до обезбедување резервна моќност за системи за навигација. Други предизвикувачки околини. Усвојувањето на батерии за складирање на литиум во морската индустрија се очекува да ги намали емисиите на стакленички гасови и да ги револуционизира логистиката и транспортот.