Deniz enerji depolama sistemleri için pil teknolojisindeki gelişmeler

Önsöz

Dünya daha yeşil enerji çözümlerine geçtikçe, lityum piller daha fazla dikkat çekti. Elektrikli araçlar on yılı aşkın bir süredir spot ışığında olsa da, deniz ayarlarında elektrikli enerji depolama sistemlerinin potansiyeli göz ardı edilmiştir. Bununla birlikte, depolama lityum pil kullanımını optimize etmeye ve farklı tekne uygulamaları için şarj protokollerini optimize etmeye odaklanan araştırmalarda bir artış olmuştur. Lityum-iyon fosfat bu durumda, yüksek enerji yoğunlukları, iyi kimyasal stabilite ve deniz tahrik sistemlerinin katı gereksinimleri altında uzun süreli döngü ömrü nedeniyle özellikle caziptir.

Depolama lityum pillerin kurulumu ivme kazandıkça, güvenliği sağlamak için düzenlemelerin uygulanması da artmaktadır. ISO/TS 23625, pil seçimi, kurulum ve güvenliğe odaklanan böyle bir düzenlemedir. Lityum pillerin kullanımı söz konusu olduğunda, özellikle yangın tehlikeleri ile ilgili olarak güvenliğin çok önemli olduğunu belirtmek çok önemlidir.

Deniz enerji depolama sistemleri

Deniz enerji depolama sistemleri, dünya daha sürdürülebilir ve çevre dostu bir geleceğe doğru ilerlerken deniz endüstrisinde giderek daha popüler bir çözüm haline geliyor. Adından da anlaşılacağı gibi, bu sistemler enerjiyi bir deniz ortamında depolamak için tasarlanmıştır ve itici gemilerden ve teknelerden acil durumlarda yedekleme gücü sağlamaya kadar çeşitli amaçlar için kullanılabilir.

En yaygın deniz enerji depolama sistemi türü, yüksek enerji yoğunluğu, güvenilirliği ve güvenliği nedeniyle bir lityum iyon pilidir. Lityum iyon piller, farklı deniz uygulamalarının belirli güç gereksinimlerini karşılayacak şekilde de uyarlanabilir.

Deniz enerji depolama sistemlerinin temel faydalarından biri, dizel jeneratörlerin yerini alma yetenekleridir. Lityum-iyon pilleri kullanarak, bu sistemler çeşitli uygulamalar için güvenilir ve sürdürülebilir bir güç kaynağı sunabilir. Bu, bir gemi veya gemideki yardımcı güç, aydınlatma ve diğer elektrik ihtiyaçlarını içerir. Bu uygulamalara ek olarak, deniz enerji depolama sistemleri elektrikli itiş sistemlerini güçlendirmek için de kullanılabilir, bu da onları geleneksel dizel motorlara uygun bir alternatif haline getirir. Özellikle nispeten sınırlı bir alanda çalışan daha küçük gemilere uygundurlar.

Genel olarak, deniz enerji depolama sistemleri, deniz endüstrisinde daha sürdürülebilir ve çevre dostu bir geleceğe geçişin önemli bir bileşenidir.

Lityum pillerin avantajları

Dizel jeneratöre kıyasla depolama lityum pilleri kullanmanın en belirgin avantajlarından biri, toksik ve sera gazı emisyonlarının olmamasıdır. Piller güneş panelleri veya rüzgar türbinleri gibi temiz kaynaklar kullanılarak şarj edilirse,% 100 temiz bir enerji oluşturabilir. Ayrıca daha az bileşenle bakım açısından daha az maliyetlidirler. Çok daha az gürültü üretirler, bu da onları konut veya nüfuslu alanların yakınındaki yerleştirme durumları için ideal hale getirir.

Depolama lityum piller, kullanılabilecek tek pil türü değildir. Aslında, deniz pil sistemleri birincil pillere (şarj edilemez) ve ikincil pillere (sürekli olarak şarj edilebilir) bölünebilir. İkincisi, kapasite bozulmasını göz önünde bulundururken bile uzun vadeli bir uygulamada daha ekonomik olarak daha faydalıdır. Kurşun asit piller başlangıçta kullanıldı ve depolama lityum piller yeni ortaya çıkan piller olarak kabul ediliyor. Bununla birlikte, araştırmalar daha yüksek enerji yoğunlukları ve uzun ömür sağladıklarını, yani uzun menzilli uygulamalar ve yüksek yük ve yüksek hızlı talepler için daha uygun olduklarını göstermiştir.

Bu avantajlardan bağımsız olarak, araştırmacılar herhangi bir gönül rahatlığı belirtisi göstermemiştir. Yıllar boyunca, çok sayıda tasarım ve çalışma, deniz uygulamalarını iyileştirmek için depolama lityum pillerinin performansını artırmaya odaklanmıştır. Bu, yangınlara ve termal kaçaklara karşı korunmak için elektrotlar ve modifiye elektrolitler için yeni kimyasal karışımlar içerir.

Lityum pil seçimi

Bir deniz depolama lityum pil sistemi için depolama lityum pilleri seçerken dikkate alınması gereken birden fazla özellik vardır. Kapasite, deniz enerjisi depolama için abartma seçerken dikkate alınması gereken kritik bir spesifikasyondur. Ne kadar enerji depolayabileceğini ve daha sonra, şarj edilmeden önce üretilebilecek iş miktarını belirler. Alanın genellikle sınırlı olduğu deniz bağlamında, yüksek enerji yoğunluğuna sahip bir pil bulmak önemlidir. Daha yüksek enerji yoğunluklu piller daha kompakt ve hafiftir, bu da özellikle boşluk ve ağırlığın prim olduğu teknelerde önemlidir.

Voltaj ve akım derecelendirmeleri, deniz enerji depolama sistemleri için depolama lityum pilleri seçerken dikkate alınması gereken önemli özelliklerdir. Bu özellikler, pilin ne kadar hızlı şarj edebileceğini ve deşarj edebileceğini belirler, bu da güç taleplerinin hızla değişebileceği uygulamalar için önemlidir.

Özellikle deniz kullanımı için tasarlanmış bir pil seçmek önemlidir. Deniz ortamları, tuzlu su, nem ve aşırı sıcaklıklara maruz kalma ile serttir. Deniz kullanımı için tasarlanan depolama lityum piller, tipik olarak su yalıtımı ve korozyon direncinin yanı sıra zorlu koşullarda güvenilir performansı sağlamak için titreşim direnci ve şok direnci gibi diğer özelliklere sahip olacaktır.

Yangın güvenliği de çok önemlidir. Deniz uygulamalarında, pil depolama için sınırlı miktarda alan vardır ve herhangi bir yangın yayılımı toksik duman salınımlarına ve maliyetli hasarlara yol açabilir. Yayılmayı sınırlamak için kurulum önlemleri alınabilir. Çinli lityum iyon pil imalat şirketi olan Ropow, yerleşik mikro söndürücülerin pil paketi çerçevesine yerleştirildiği bir örnektir. Bu söndürücüler ya bir elektrik sinyali veya termal çizgiyi yakarak aktive edilir. Bu, bir redoks reaksiyonu ile soğutucu kimyasal olarak ayrıştıran ve yayılmadan önce ateşi hızlı bir şekilde söndürmek için yayılan bir aerosol jeneratörünü aktive edecektir. Bu yöntem, deniz depolama lityum piller gibi sıkı alan uygulamaları için çok uygun olan hızlı müdahaleler için idealdir.

Güvenlik ve Gereksinimler

Deniz uygulamaları için depolama lityum pillerin kullanımı artmaktadır, ancak uygun tasarım ve kurulumu sağlamak için güvenlik en önemli öncelik olmalıdır. Lityum piller, özellikle tuzlu suya maruz kalma ve yüksek nem ile sert deniz ortamında, doğru kullanılmazsa termal kaçak ve yangın tehlikelerine karşı savunmasızdır. Bu endişeleri gidermek için ISO standartları ve düzenlemeleri oluşturulmuştur. Bu standartlardan biri, deniz uygulamalarına lityum pillerin seçilmesi ve kurulması için yönergeler sağlayan ISO/TS 23625'tir. Bu standart, pilin dayanıklılığını ve güvenli çalışmasını sağlamak için pil tasarımı, kurulum, bakım ve izleme gereksinimlerini belirtir. Ayrıca, ISO 19848-1, deniz uygulamalarında depolama lityum piller de dahil olmak üzere pillerin test ve performansı hakkında rehberlik sağlar.

ISO 26262 ayrıca deniz gemileri içindeki elektrik ve elektronik sistemlerin ve diğer araçların fonksiyonel güvenliğinde önemli bir rol oynamaktadır. Bu standart, pil yönetim sisteminin (BMS), diğer güvenlik gereksinimlerinin yanı sıra, pilin düşük olduğunda operatöre görsel veya sesli uyarılar sağlamak üzere tasarlanması gerektiği zorunludur. ISO standartlarına bağlı kalmak gönüllü olmakla birlikte, bu yönergelere uyum akü sistemlerinin güvenliğini, verimliliğini ve uzun ömürlülüğünü teşvik eder.

Özet

Depolama lityum pilleri, yüksek enerji yoğunluğu ve zorlu koşullar altında uzun ömürlü ömürleri nedeniyle deniz uygulamaları için tercih edilen bir enerji depolama çözümü olarak hızla ortaya çıkmaktadır. Bu piller çok yönlüdür ve elektrikli teknelere güç sağlamaktan navigasyon sistemleri için yedekleme gücü sağlamaya kadar çeşitli deniz uygulamaları için kullanılabilir. Diğer zorlu ortamlar. Deniz sektöründe depolama lityum pillerin benimsenmesi, sera gazı emisyonlarını azaltması ve lojistik ve ulaşımda devrim yaratması bekleniyor.