Mga pagsulong sa teknolohiya ng baterya para sa mga marine energy storage system

Paunang Salita

Habang lumilipat ang mundo patungo sa mas berdeng mga solusyon sa enerhiya, ang mga baterya ng lithium ay nakakuha ng mas mataas na atensyon. Habang ang mga de-koryenteng sasakyan ay nasa spotlight sa loob ng higit sa isang dekada, ang potensyal ng mga electric energy storage system sa mga setting ng dagat ay hindi napapansin. Gayunpaman, nagkaroon ng pagsulong sa pananaliksik na nakatuon sa pag-optimize sa paggamit ng mga baterya ng lithium ng storage at mga protocol sa pagsingil para sa iba't ibang mga application ng bangka. Ang mga baterya ng Lithium-ion phosphate deep cycle sa kasong ito ay partikular na kaakit-akit dahil sa kanilang mataas na densidad ng enerhiya, mahusay na katatagan ng kemikal, at matagal na cycle ng buhay sa ilalim ng mahigpit na mga kinakailangan ng marine propulsion system

Habang ang pag-install ng mga baterya ng lithium ng imbakan ay nakakakuha ng momentum, gayundin ang pagpapatupad ng mga regulasyon upang matiyak ang kaligtasan. Ang ISO/TS 23625 ay isa sa mga naturang regulasyon na nakatutok sa pagpili ng baterya, pag-install, at kaligtasan. Mahalagang tandaan na ang kaligtasan ay pinakamahalaga pagdating sa paggamit ng mga baterya ng lithium, partikular na tungkol sa mga panganib sa sunog.

Mga sistema ng imbakan ng enerhiya sa dagat

Ang mga sistema ng pag-imbak ng enerhiya ng dagat ay nagiging mas sikat na solusyon sa industriya ng dagat habang ang mundo ay gumagalaw patungo sa isang mas napapanatiling at eco-friendly na hinaharap. Gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan, ang mga system na ito ay idinisenyo upang mag-imbak ng enerhiya sa isang marine setting at maaaring gamitin para sa iba't ibang layunin, mula sa pagpapaandar ng mga barko at bangka hanggang sa pagbibigay ng backup na kapangyarihan sa kaso ng isang emergency.

Ang pinakakaraniwang uri ng marine energy storage system ay isang lithium-ion na baterya, dahil sa mataas na density ng enerhiya nito, pagiging maaasahan, at kaligtasan. Ang mga bateryang Lithium-ion ay maaari ding iayon upang matugunan ang mga partikular na pangangailangan ng kuryente ng iba't ibang mga aplikasyon sa dagat.

Isa sa mga pangunahing benepisyo ng marine energy storage system ay ang kanilang kakayahang palitan ang mga generator ng diesel. Sa pamamagitan ng paggamit ng mga lithium-ion na baterya, ang mga system na ito ay maaaring mag-alok ng maaasahan at napapanatiling pinagmumulan ng kuryente para sa iba't ibang mga aplikasyon. Kabilang dito ang auxiliary power, ilaw, at iba pang mga pangangailangang elektrikal sa sakay ng barko o sisidlan. Bilang karagdagan sa mga application na ito, ang mga marine energy storage system ay maaari ding gamitin para paganahin ang mga electric propulsion system, na ginagawa itong isang mabisang alternatibo sa mga conventional diesel engine. Ang mga ito ay partikular na angkop sa mas maliliit na sasakyang-dagat na tumatakbo sa isang medyo limitadong lugar.

Sa pangkalahatan, ang mga marine energy storage system ay isang mahalagang bahagi ng paglipat tungo sa isang mas napapanatiling at eco-friendly na hinaharap sa industriya ng dagat.

Mga kalamangan ng mga baterya ng lithium

Ang isa sa mga pinaka-malinaw na bentahe ng paggamit ng mga baterya ng lithium ng imbakan kumpara sa diesel generator ay ang kakulangan ng mga nakakalason at greenhouse gas emissions. Kung ang mga baterya ay sinisingil gamit ang malinis na pinagmumulan tulad ng mga solar panel o wind turbine, maaari itong bumuo ng isang 100% malinis na enerhiya. Ang mga ito ay mas mura din sa mga tuntunin ng pagpapanatili na may mas kaunting mga bahagi. Gumagawa sila ng mas kaunting ingay, na ginagawa itong perpekto para sa mga docking na sitwasyon malapit sa mga residential o populated na lugar.

Imbakan Ang mga bateryang Lithium ay hindi lamang ang uri ng mga baterya na maaaring gamitin. Sa katunayan, ang mga marine battery system ay maaaring nahahati sa mga pangunahing baterya (na hindi maaaring i-recharge) at pangalawang baterya (na maaaring ma-recharge nang tuluy-tuloy). Ang huli ay mas kapaki-pakinabang sa ekonomiya sa isang pangmatagalang aplikasyon, kahit na isinasaalang-alang ang pagbaba ng kapasidad. Ang mga lead-acid na baterya ay unang ginamit, at ang mga storage lithium na baterya ay itinuturing na mga bagong umuusbong na baterya. Gayunpaman, ipinakita ng pananaliksik na nagbibigay sila ng mas mataas na densidad ng enerhiya at matagal na buhay, ibig sabihin ay mas angkop ang mga ito para sa mga long-range na application, at mataas na load at high-speed na pangangailangan.

Anuman ang mga pakinabang na ito, ang mga mananaliksik ay hindi nagpakita ng anumang mga palatandaan ng kasiyahan. Sa paglipas ng mga taon, maraming mga disenyo at pag-aaral ang nakatuon sa pagpapabuti ng pagganap ng mga baterya ng lithium ng imbakan upang mapabuti ang kanilang aplikasyon sa dagat. Kabilang dito ang mga bagong pinaghalong kemikal para sa mga electrodes at binagong electrolyte upang mabantayan laban sa mga sunog at thermal runaways.

Pagpili ng baterya ng lithium

Mayroong maraming katangian na dapat isaalang-alang kapag pumipili ng mga storage lithium na baterya para sa isang marine storage lithium battery system. Ang kapasidad ay isang kritikal na detalye na dapat isaalang-alang kapag pumipili ng abattery para sa imbakan ng enerhiya sa dagat. Tinutukoy nito kung gaano karaming enerhiya ang maiimbak nito at pagkatapos, ang dami ng trabahong maaaring gawin bago ito i-recharge. Ito ay isang pangunahing parameter ng disenyo sa mga propulsion application kung saan ang kapasidad ang nagdidikta sa mileage o distansya na maaaring ilakbay ng bangka. Sa kontekstong dagat, kung saan kadalasang limitado ang espasyo, mahalagang humanap ng baterya na may mataas na density ng enerhiya. Ang mga baterya na may mas mataas na density ng enerhiya ay mas compact at magaan, na partikular na mahalaga sa mga bangka kung saan mas mataas ang espasyo at bigat.

Ang mga boltahe at kasalukuyang rating ay mahalagang mga detalye din na dapat isaalang-alang kapag pumipili ng mga bateryang lithium ng imbakan para sa mga sistema ng imbakan ng enerhiya sa dagat. Tinutukoy ng mga detalyeng ito kung gaano kabilis makapag-charge at mag-discharge ang baterya, na mahalaga para sa mga application kung saan ang mga pangangailangan ng kuryente ay maaaring mag-iba nang mabilis.

Mahalagang pumili ng baterya na sadyang idinisenyo para sa paggamit ng dagat. Ang mga kapaligiran sa dagat ay malupit, na may pagkakalantad sa tubig-alat, halumigmig, at matinding temperatura. Ang mga storage lithium na baterya na idinisenyo para sa paggamit ng dagat ay karaniwang nagtatampok ng waterproofing at corrosion resistance, pati na rin ang iba pang feature gaya ng vibration resistance at shock resistance upang matiyak ang maaasahang performance sa mga mapanghamong kondisyon.

Ang kaligtasan ng sunog ay mahalaga din. Sa mga marine application, may limitadong espasyo para sa pag-imbak ng baterya at anumang pagkalat ng apoy ay maaaring humantong sa mga nakakalason na paglabas ng usok at magastos na pinsala. Maaaring gawin ang mga hakbang sa pag-install upang limitahan ang pagkalat. Ang RoyPow, isang Chinese lithium-ion battery manufacturing company, ay isang halimbawa kung saan inilalagay ang mga built-in na micro extinguisher sa frame ng battery pack. Ang mga extinguisher na ito ay isinaaktibo sa pamamagitan ng alinman sa isang de-koryenteng signal o sa pamamagitan ng pagsunog ng thermal line. I-activate nito ang isang aerosol generator na chemically decomposes ang coolant sa pamamagitan ng redox reaction at ikakalat ito upang mabilis na mapatay ang apoy bago ito kumalat. Ang pamamaraang ito ay mainam para sa mabilis na mga interbensyon, na angkop para sa masikip na espasyo tulad ng mga baterya ng lithium na imbakan sa dagat.

Kaligtasan at mga kinakailangan

Ang paggamit ng mga storage lithium batteries para sa marine application ay tumataas, ngunit ang kaligtasan ay dapat na pangunahing priyoridad upang matiyak ang wastong disenyo at pag-install. Ang mga bateryang lithium ay madaling maapektuhan ng thermal runaway at mga panganib sa sunog kung hindi mahawakan nang tama, lalo na sa malupit na kapaligiran sa dagat na may pagkakalantad sa tubig-alat at mataas na kahalumigmigan. Upang matugunan ang mga alalahaning ito, itinatag ang mga pamantayan at regulasyon ng ISO. Ang isa sa mga pamantayang ito ay ang ISO/TS 23625, na nagbibigay ng mga alituntunin para sa pagpili at pag-install ng mga baterya ng lithium sa mga aplikasyon sa dagat. Tinutukoy ng pamantayang ito ang mga kinakailangan sa disenyo, pag-install, pagpapanatili, at pagsubaybay ng baterya upang matiyak ang tibay at ligtas na operasyon ng baterya. Bilang karagdagan, ang ISO 19848-1 ay nagbibigay ng patnubay sa pagsubok at pagganap ng mga baterya, kabilang ang mga storage lithium na baterya, sa mga marine application.

Ang ISO 26262 ay gumaganap din ng isang mahalagang papel sa pagganap na kaligtasan ng mga de-koryente at elektronikong sistema sa loob ng mga sasakyang pandagat, pati na rin ang iba pang mga sasakyan. Ang pamantayang ito ay nag-uutos na ang sistema ng pamamahala ng baterya (BMS) ay dapat na idinisenyo upang magbigay ng visual o naririnig na mga babala sa operator kapag ang baterya ay mahina na sa kapangyarihan, bukod sa iba pang mga kinakailangan sa kaligtasan. Bagama't boluntaryo ang pagsunod sa mga pamantayan ng ISO, ang pagsunod sa mga alituntuning ito ay nagtataguyod ng kaligtasan, kahusayan, at kahabaan ng buhay ng mga sistema ng baterya.

Buod

Ang mga baterya ng lithium ng storage ay mabilis na umuusbong bilang isang ginustong solusyon sa pag-iimbak ng enerhiya para sa mga marine application dahil sa kanilang mataas na density ng enerhiya at pinahabang habang-buhay sa ilalim ng hinihingi na mga kondisyon. Ang mga bateryang ito ay maraming nalalaman at maaaring gamitin para sa isang hanay ng mga aplikasyon sa dagat, mula sa pagpapagana ng mga de-kuryenteng bangka hanggang sa pagbibigay ng backup na kapangyarihan para sa mga sistema ng nabigasyon. iba pang mapaghamong kapaligiran. Ang pag-aampon ng mga bateryang lithium ng imbakan sa industriya ng dagat ay inaasahang bawasan ang mga greenhouse gas emissions at baguhin ang logistik at transportasyon.