Дэлхийн эрчим хүчний эрэлт хэрэгцээ өсөн нэмэгдэж байгаатай холбогдуулан сэргээгдэх эрчим хүчийг ашиглах, сүлжээний оргил үеийг бууруулах нь эрчим хүчний чухал стратеги болж байна. Том хүчин чадалтай натрийн ион батерейны эрчим хүч хадгалах систем нь шинээр гарч ирж буй эрчим хүч хадгалах технологи болохын хувьд бага өртөгтэй, өндөр аюулгүй байдалтай, урт хугацааны ашиглалттай зэрэг давуу талуудыг санал болгодог. Эдгээр системүүд нь эрчим хүч, тээвэр, харилцаа холбоо зэрэг янз бүрийн салбарт чухал үүрэг гүйцэтгэхэд бэлэн байна. Энэхүү нийтлэлд Хятадын эрчим хүчний шилжилтийн үед том хүчин чадалтай натрийн ион батерейны эрчим хүч хадгалах системийн судалгааны үндэслэл, технологийн дэвшил, хэрэглээний хэтийн төлөвийг танилцуулах болно.
1. Судалгааны үндэслэл
Сүүлийн жилүүдэд салхи, нарны эрчим хүч зэрэг сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрүүдийг дэлхий даяар өргөн ашиглаж байна. Гэсэн хэдий ч эдгээр эрчим хүчний эх үүсвэрүүдийн хэлбэлзэл, тасалдал нь цахилгаан эрчим хүчний сүлжээний тогтвортой ажиллагаанд бэрхшээл учруулж байна. Энэ асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд эрчим хүч хадгалах технологи гол түлхүүр болсон. Уламжлалт лити-ион батерей хадгалах технологи нь тодорхой амжилтанд хүрсэн боловч өндөр өртөг, нөөцийн хязгаарлалтаар хязгаарлагдмал байдаг. Тиймээс хямд өртөгтэй, нөөцөөр баялаг хадгалах технологийн яаралтай хэрэгцээ гарч байна. Натрийн ион батерей нь ирээдүйтэй хувилбар болохын хувьд өргөн хүрээний анхаарлыг татсан.
2. Технологийн дэвшил ба давуу талууд
Том хүчин чадалтай натрийн ион батерей хадгалах системийн судалгаа нь голчлон анод болон катодын материал, электролит, ялгагч дээр төвлөрдөг. Хатуу нүүрстөрөгчийн анод материал болон давхаргатай исэл катодын материалын чиглэлээр мэдэгдэхүйц ахиц дэвшил гарсан. 4-р сарын 6-нд Хятадын Өмнөд цахилгаан эрчим хүчний сүлжээний Гуанши цахилгаан сүлжээний компани нь Хятадын Өмнөд цахилгаан эрчим хүчний сүлжээний эрчим хүчний хадгалах компани, Хятадын Шинжлэх ухааны академийн Физикийн хүрээлэнтэй хамтран урт хугацааны ашиглалтын хугацаатай, өргөн температурт тэсвэртэй, өндөр аюулгүй байдлын натрийн ион хадгалах батерейг амжилттай боловсруулж, олон улсын стандартад нийцсэн Хятадын анхны том хүчин чадалтай натрийн ион батерейны эрчим хүчний хадгалах системийг бий болгосон.
Натрийн ионы батерей хадгалах системүүд нь хэд хэдэн давуу талтай боловч техникийн бэрхшээлтэй тулгардаг:
Элбэг дэлбэг нөөц: Натри нь дэлхийн царцдаст литийнхээс хамаагүй их байдаг тул натрийн ионы батерейны түүхий эдийг зардал багатай болгодог.
Бага өртөг: Натрийн элбэг дэлбэг байдлаас шалтгаалан натрийн ион батерей харьцангуй хямд бөгөөд том хэмжээний хадгалах төхөөрөмжийн нийт зардлыг бууруулах боломжтой.
Байгаль орчинд ээлтэй: Натрийн ион батерей үйлдвэрлэх үйл явц нь харьцангуй байгаль орчинд ээлтэй бөгөөд ашиглалтын явцад хортой бодис ялгаруулдаггүй тул байгаль орчныг хамгаалахад хувь нэмэр оруулдаг.
Өндөр аюулгүй байдал: Натрийн ион батерей нь хэт цэнэглэх, хэт цэнэггүйжүүлэх, богино холболт зэрэг онцгой нөхцөлд сайн ажилладаг тул дулааны алдагдал болон гал түймрийн эрсдэлийг бууруулдаг.
Өргөн ажиллагааны температурын хүрээ: Натрийн ион батерей нь бага температурт ч гэсэн сайн гүйцэтгэлийг хадгалдаг бөгөөд янз бүрийн цаг уурын нөхцөлд ашиглахад тохиромжтой.
3. Техникийн сорилтууд
Эрчим хүчний нягтрал: Одоогийн байдлаар натрийн ион батерей нь лити-ион батерейтай харьцуулахад бага эрчим хүчний нягтралтай тул хол зайн цахилгаан тээврийн хэрэгсэл гэх мэт өндөр эрчим хүчний нягтралтай хэрэглээнд ашиглахыг хязгаарлаж байна.
Материалын сонголт ба оновчлол: Катод ба анодын материал, электролитийг сонгох, оновчлох нь натрийн ионы батерейны гүйцэтгэлийг сайжруулах гол түлхүүр юм. Өндөр тогтвортой, өндөр багтаамжтай электродын материалыг олох нь судалгааны гол чиглэл хэвээр байна.
Циклийн ашиглалтын хугацаа: Натрийн ион батерейны мөчлөгийн тогтвортой байдал болон ашиглалтын хугацааг лити-ион батерейтай харьцуулахад сайжруулах шаардлагатай, ялангуяа хурдан цэнэглэх болон цэнэггүйжүүлэх хэрэглээнд.
Аюулгүй байдал ба тогтвортой байдал: Натрийн ион батерей нь аюулгүй байдлын давуу талтай боловч өндөр температур, чийглэг нөхцөлд тогтвортой байдал, аюулгүй байдлыг цаашид судлах, сайжруулах шаардлагатай.
Үйлдвэрлэлийн процесс: Натрийн ион батерейны томоохон хэмжээний үйлдвэрлэлийн процесс хараахан боловсорч гүйцээгүй байгаа тул үр ашигтай, хяналттай үйлдвэрлэлийн техник, тоног төхөөрөмжийг хөгжүүлэхийг шаарддаг.
Стандартчилал ба Туршилтын Систем: Шинээр гарч ирж буй хадгалах технологийн хувьд натрийн ион батерейнууд нь нэгдсэн стандарт, туршилтын системгүй тул зах зээл дээрх сурталчилгаа, хэрэглээг хязгаарладаг.
4. Өргөдлийн хэтийн төлөв
Хятадын эрчим хүчний шилжилтийн нөхцөлд том хүчин чадалтай натрийн ион батерейны эрчим хүч хадгалах системүүд өргөн хэрэглээний хэтийн төлөвтэй байна. Эрчим хүчний салбарт эдгээр системийг сүлжээний оргил ачааллыг бууруулах, сэргээгдэх эрчим хүч үйлдвэрлэх, сүлжээний үр ашгийг дээшлүүлэх, сэргээгдэх эрчим хүчний хэрэглээг сайжруулахад ашиглаж болно. Тээвэрлэлтэд натрийн ион батерей нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийг ажиллуулж, тэдгээрийн хэрэглээг дэмжих боломжтой. Нэмж дурдахад, харилцаа холбоо, мэдээллийн төвүүдэд натрийн ион батерей хадгалах систем нь нөөц эрчим хүчний эх үүсвэр болж, системийн найдвартай байдлыг сайжруулж чадна.
5. Дүгнэлт
Бага өртөгтэй, өндөр аюулгүй байдалтай, урт хугацааны ашиглалтын хугацаатай том хүчин чадалтай натрийн ион батерейны эрчим хүч хадгалах систем нь Хятадын эрчим хүчний шилжилтэд чухал үүрэг гүйцэтгэнэ. Материалын гүйцэтгэлийг оновчтой болгох, батерейны удирдлагын системийн оюун ухааныг сайжруулах, зардлыг бууруулах чиглэлээр ирээдүйн судалгааг үргэлжлүүлэх шаардлагатай. Ойрын ирээдүйд том хүчин чадалтай натрийн ион батерейны эрчим хүч хадгалах систем нь үр ашигтай эрчим хүч хадгалах шинэ эрин үеийг эхлүүлнэ гэж үзэж байна.
