Përparimet në teknologjinë e baterisë për sistemet e ruajtjes së energjisë detare

Parathënie

Ndërsa bota zhvendoset drejt zgjidhjeve më të gjelbërta të energjisë, bateritë e litiumit kanë fituar vëmendje të shtuar. Ndërsa automjetet elektrike kanë qenë në qendër të vëmendjes për më shumë se një dekadë, potenciali i sistemeve të ruajtjes së energjisë elektrike në mjediset detare është anashkaluar. Sidoqoftë, ka pasur një rritje të hulumtimeve duke u përqëndruar në optimizimin e përdorimit të baterive të litiumit të ruajtjes dhe protokollet e karikimit për aplikime të ndryshme të anijeve. Bateritë e ciklit të thellë të fosfatit litium-jon në këtë rast janë veçanërisht tërheqëse për shkak të dendësisë së tyre të lartë të energjisë, stabilitetit të mirë kimik dhe jetës së zgjatur të ciklit sipas kërkesave të rrepta të sistemeve të shtytjes detare

Ndërsa instalimi i baterive të litiumit të ruajtjes fiton vrull, po kështu edhe zbatimi i rregulloreve për të siguruar sigurinë. ISO/TS 23625 është një rregullore e tillë që përqendrohet në zgjedhjen, instalimin dhe sigurinë e baterisë. Crucialshtë thelbësore të theksohet se siguria është parësore kur bëhet fjalë për përdorimin e baterive të litiumit, veçanërisht në lidhje me rreziqet e zjarrit.

Sistemet e ruajtjes së energjisë detare

Sistemet e ruajtjes së energjisë detare po bëhen një zgjidhje gjithnjë e më popullore në industrinë detare pasi bota shkon drejt një të ardhme më të qëndrueshme dhe eko-miqësore. Siç sugjeron emri, këto sisteme janë krijuar për të ruajtur energjinë në një mjedis detar dhe mund të përdoren për një larmi qëllimesh, nga shtytja e anijeve dhe anijeve deri tek sigurimi i energjisë rezervë në rast urgjence.

Lloji më i zakonshëm i sistemit të ruajtjes së energjisë detare është një bateri litium-jon, për shkak të densitetit të tij të lartë të energjisë, besueshmërisë dhe sigurisë. Bateritë litium-jon gjithashtu mund të përshtaten për të përmbushur kërkesat specifike të fuqisë së aplikacioneve të ndryshme detare.

Një nga përfitimet kryesore të sistemeve të ruajtjes së energjisë detare është aftësia e tyre për të zëvendësuar gjeneruesit e naftës. Duke përdorur bateritë litium-jon, këto sisteme mund të ofrojnë një burim të besueshëm dhe të qëndrueshëm të energjisë për një larmi aplikimesh. Kjo përfshin energji ndihmëse, ndriçim dhe nevoja të tjera elektrike në bordin e një anijeje ose anije. Përveç këtyre aplikacioneve, sistemet e ruajtjes së energjisë detare mund të përdoren gjithashtu për të energjizuar sistemet e shtytjes elektrike, duke i bërë ato një alternative të vlefshme për motorët me naftë konvencionale. Ato janë veçanërisht të përshtatshme për anijet më të vogla që veprojnë në një zonë relativisht të kufizuar.

Në përgjithësi, sistemet e ruajtjes së energjisë detare janë një komponent kryesor i kalimit në një të ardhme më të qëndrueshme dhe eko-miqësore në industrinë detare.

Përparësitë e baterive të litiumit

Një nga avantazhet më të dukshme të përdorimit të baterive të litiumit të ruajtjes në krahasim me gjeneratorin e naftës është mungesa e emetimeve të gazrave toksikë dhe serë. Nëse bateritë ngarkohen duke përdorur burime të pastra siç janë panelet diellore ose turbinat e erës, ajo mund të përbëjë një energji të pastër 100%. Ato janë gjithashtu më pak të kushtueshme për sa i përket mirëmbajtjes me më pak përbërës. Ato prodhojnë shumë më pak zhurmë, duke i bërë ato ideale për situatat e docking pranë zonave të banimit ose të populluar.

Bateritë e litiumit të ruajtjes nuk janë lloji i vetëm i baterive që mund të përdoren. Në fakt, sistemet e baterive detare mund të ndahen në bateri parësore (të cilat nuk mund të rimbushen) dhe bateritë sekondare (të cilat mund të rimbushen vazhdimisht). Kjo e fundit është më e dobishme ekonomikisht në një aplikim afatgjatë, edhe kur merret parasysh degradimi i kapaciteteve. Bateritë e acidit plumb fillimisht u përdorën, dhe bateritë e litiumit të ruajtjes konsiderohen bateri të reja. Sidoqoftë, hulumtimi ka treguar se ato ofrojnë dendësi më të lartë të energjisë dhe jetë të zgjatur, do të thotë se ato janë më të përshtatshme për aplikime me rreze të gjatë, dhe kërkesa për ngarkesë të lartë dhe me shpejtësi të lartë.

Pavarësisht nga këto avantazhe, studiuesit nuk kanë treguar shenja të vetëkënaqësisë. Me kalimin e viteve, modele dhe studime të shumta janë përqendruar në përmirësimin e performancës së baterive të litiumit për të përmirësuar aplikimin e tyre detar. Kjo përfshin përzierje të reja kimike për elektrodat dhe elektrolitet e modifikuar në mënyrë që të mbrohen nga zjarret dhe arratisjet termike.

Përzgjedhja e baterisë së litiumit

Ekzistojnë karakteristika të shumta që duhet të merren parasysh gjatë zgjedhjes së baterive të litiumit për një sistem të baterisë litium të ruajtjes detare. Kapaciteti është një specifikim kritik për t'u marrë parasysh kur zgjidhni Abattery për ruajtjen e energjisë detare. Përcakton sa energji mund të ruajë dhe më pas, sasia e punës që mund të prodhohet para se ta rimbushni atë. Kjo është një parametër themelor i projektimit në aplikacionet e shtytjes, ku kapaciteti dikton kilometrazhin ose distancën që varka mund të udhëtojë. Në një kontekst detar, ku hapësira shpesh është e kufizuar, është e rëndësishme të gjesh një bateri me një densitet të lartë të energjisë. Bateritë më të larta të densitetit të energjisë janë më kompakte dhe më të lehta, gjë që është veçanërisht e rëndësishme në anijet ku hapësira dhe pesha janë në një premium.

Vlerësimet e tensionit dhe rrymës janë gjithashtu specifikime të rëndësishme për t'u marrë parasysh kur zgjidhni bateritë e litiumit për sistemet e ruajtjes së energjisë detare. Këto specifikime përcaktojnë se sa shpejt bateria mund të ngarkojë dhe shkarkojë, e cila është e rëndësishme për aplikimet ku kërkesat e energjisë mund të ndryshojnë me shpejtësi.

Shtë e rëndësishme të zgjidhni një bateri që është krijuar posaçërisht për përdorim detar. Mjediset detare janë të ashpra, me ekspozimin ndaj ujërave të kripur, lagështisë dhe temperaturave ekstreme. Bateritë e litiumit të ruajtjes që janë të dizajnuara për përdorim detar në mënyrë tipike do të shfaqin hidroizolim dhe rezistencë ndaj korrozionit, si dhe karakteristika të tjera të tilla si rezistenca ndaj dridhjes dhe rezistenca e shokut për të siguruar performancë të besueshme në kushte sfiduese.

Siguria nga zjarri është gjithashtu thelbësore. Në aplikimet detare, ekziston një hapësirë e kufizuar e hapësirës për ruajtjen e baterisë dhe çdo përhapje e zjarrit mund të çojë në lëshime të tymit toksik dhe dëmtime të kushtueshme. Masat e instalimit mund të merren për të kufizuar përhapjen. Roypow, një kompani kineze e prodhimit të baterive litium-jon, është një shembull ku vendosen mikro-fiksuesit e integruar në kornizën e paketave të baterisë. Këta aparatezues aktivizohen ose nga një sinjal elektrik ose duke djegur vijën termike. Kjo do të aktivizojë një gjenerator aerosol që dekompozon kimikisht ftohësin përmes një reaksioni redoks dhe e përhap atë për të shuar zjarrin shpejt përpara se të përhapet. Kjo metodë është ideale për ndërhyrje të shpejta, të përshtatshme për aplikime të ngushta në hapësirë si bateritë e litiumit për ruajtjen detare.

Siguria dhe kërkesat

Përdorimi i baterive të litiumit për ruajtje për aplikime detare është në rritje, por siguria duhet të jetë një përparësi kryesore për të siguruar hartimin dhe instalimin e duhur. Bateritë e litiumit janë të ndjeshme ndaj rreziqeve termike dhe rreziqeve nga zjarri nëse nuk trajtohen si duhet, veçanërisht në mjedisin e ashpër detar me ekspozimin e ujërave të kripur dhe lagështinë e lartë. Për të adresuar këto shqetësime, janë krijuar standardet dhe rregulloret ISO. Një nga këto standarde është ISO/TS 23625, i cili ofron udhëzime për zgjedhjen dhe instalimin e baterive të litiumit në aplikimet detare. Ky standard specifikon kërkesat e dizajnit, instalimit, mirëmbajtjes dhe monitorimit të baterisë për të siguruar qëndrueshmërinë e baterisë dhe funksionimin e sigurt të baterisë. Për më tepër, ISO 19848-1 jep udhëzime për testimin dhe performancën e baterive, përfshirë bateritë e litiumit të ruajtjes, në aplikimet detare.

ISO 26262 gjithashtu luan një rol të rëndësishëm në sigurinë funksionale të sistemeve elektrike dhe elektronike brenda anijeve detare, si dhe automjeteve të tjera. Ky standard mandaton që sistemi i menaxhimit të baterisë (BMS) duhet të jetë i dizajnuar për të siguruar paralajmërime vizuale ose të dëgjueshme për operatorin kur bateria është e ulët në energji, midis kërkesave të tjera të sigurisë. Ndërsa aderimi në standardet ISO është vullnetare, pajtueshmëria me këto udhëzime promovon sigurinë, efikasitetin dhe jetëgjatësinë e sistemeve të baterive.

Përmbledhje

Bateritë e litiumit të ruajtjes po shfaqen me shpejtësi si një zgjidhje e preferuar për ruajtjen e energjisë për aplikimet detare për shkak të densitetit të tyre të lartë të energjisë dhe jetëgjatësisë së zgjatur në kushte të kërkuara. Këto bateri janë të gjithanshme dhe mund të përdoren për një gamë të aplikacioneve detare, nga fuqizimi i anijeve elektrike deri tek sigurimi i energjisë rezervë për sistemet e navigimit. mjedise të tjera sfiduese. Miratimi i baterive të litiumit të ruajtjes në industrinë detare pritet që të zvogëlojë emetimet e gazrave serë dhe të revolucionarizojë logjistikën dhe transportin.