የሶዲየም-አዮን የባትሪ ሃይል ማከማቻ፡ የወጪ ጥቅማጥቅሞች ገና አልታዩም፣ ነገር ግን ወደፊት በተወሰኑ መተግበሪያዎች ላይ ሊኖር ይችላል
የሶዲየም-አዮን ባትሪ ባትሪ መሙላት እና መሙላትን ለማጠናቀቅ በአዎንታዊ እና አሉታዊ ኤሌክትሮዶች መካከል ባለው የሶዲየም ions እንቅስቃሴ ላይ የሚመረኮዝ ሁለተኛ ደረጃ ባትሪ ነው። የሶዲየም-አዮን የባትሪ ኃይል ማከማቻ የሥራ መርህ ከሊቲየም-አዮን ባትሪ ጋር ተመሳሳይ ነው, እና አወቃቀሩም አዎንታዊ ኤሌክትሮዶች, አሉታዊ ኤሌክትሮዶች, መለያዎች እና ኤሌክትሮላይቶች ናቸው. ልዩነቱ በዋነኛነት በአዎንታዊ ኤሌክትሮድስ ቁሳቁስ ውስጥ ነው ፣ የሶዲየም ጨው የሊቲየም ጨው ፣ እና የአሉሚኒየም ፎይል የመዳብ ፎይልን ይተካል።
የሶዲየም ባትሪዎች ጥቅሞች በአሠራር ሙቀት, ደህንነት, የዑደት ህይወት እና የኃይል መሙያ ፍጥነት ላይ ናቸው.
1) ደህንነት. የሶዲየም ባትሪዎች ከፍተኛ መረጋጋት እና የሙቀት መሸሽ እድላቸው ዝቅተኛ ነው, ይህም ለኃይል ማከማቻ ስርዓቶች, በተለይም ለትላልቅ የኃይል ማከማቻ ተቋማት ወሳኝ ነው. የደህንነት አደጋዎችን የመቀነስ እና የሰራተኞች እና የመሳሪያዎች ደህንነትን በተጨባጭ ሊቀንስ ይችላል.
2) ዝቅተኛ የሙቀት አፈፃፀም. የሶዲየም-አዮን ባትሪዎች አብዛኛውን ጊዜ ከ -40 ℃ እስከ 80 ℃ ባለው አካባቢ ውስጥ በተረጋጋ ሁኔታ ሊሠሩ ይችላሉ ፣ የሦስተኛ ሊቲየም-አዮን ባትሪዎች የአሠራር የሙቀት መጠን በአጠቃላይ በ -20 ℃ እና 60 ℃ መካከል ነው። የአካባቢ ሙቀት ከ 0 ℃ በታች ሲሆን የሊቲየም ባትሪዎች አፈፃፀም በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል ፣ የሶዲየም-አዮን ባትሪዎች አሁንም ዝቅተኛ የሙቀት መጠን -80 ℃ ውስጥ ከ 20% በላይ የመያዝ አቅምን ማቆየት ይችላሉ።
3) ዑደት ሕይወት. የሶዲየም-ion ባትሪዎች ተጨማሪ የኃይል መሙያ እና የፍሳሽ ዑደቶችን ይቋቋማሉ, በተደጋጋሚ የባትሪ መተካት ምክንያት የሚፈጠረውን ወጪ እና የሃብት ፍጆታ በመቀነስ እና የኃይል ማከማቻ ስርዓቶችን አጠቃላይ የአገልግሎት ህይወት እና ኢኮኖሚያዊ ጥቅሞችን ያሻሽላል.
4) የኃይል መሙያ ፍጥነት. የሶዲየም-አዮን ባትሪዎች የኃይል መሙያ ሂደቱን በ10 ደቂቃ ውስጥ ማጠናቀቅ ሲችሉ፣ ትሪነሪ ሊቲየም ባትሪዎች ቢያንስ 40 ደቂቃ እና የሊቲየም ብረት ፎስፌት ባትሪዎች 45 ደቂቃዎችን ይወስዳሉ።
የወጪ ጥቅም ለሶዲየም-አዮን የባትሪ ሃይል ማከማቻ አስፈላጊ የመንዳት ምክንያት ነው። እ.ኤ.አ. በ 2022 መለስ ብለን ስንመለከት ፣ የላይቲየም ካርቦኔት ዋጋ በከፍተኛ ሁኔታ ጨምሯል ፣ እና የሊቲየም ባትሪዎች ዋጋ በጣም ጨምሯል ፣ ይህም ኢንዱስትሪው ለሶዲየም-ion ባትሪዎች የበለጠ ትኩረት እንዲሰጥ አድርጎታል። የሶዲየም-አዮን ባትሪዎች ጥቅሞቻቸው እንደ ዝቅተኛ የጥሬ ዕቃ ወጪዎች፣ በዋጋ ውስጥ እመርታዎችን ለማስመዝገብ፣ በሊቲየም ሀብቶች ውድ ዋጋ ምክንያት የሚፈጠረውን የኃይል ማከማቻ ወጪን በመቅረፍ ሰፋ ያለ የትግበራ ተስፋዎችን እንደሚያገኙ ተስፋ ሰጪ ሆነው ይታያሉ።
ይሁን እንጂ የሊቲየም ካርቦኔት ዋጋ ባለፉት ሁለት ዓመታት ተመልሷል, በዚህም ምክንያት የሊቲየም ባትሪዎች ዋጋም በፍጥነት ወድቋል. ከዚህ ዳራ አንፃር፣ በመጀመሪያ ከፍተኛ ይሆናል ተብሎ የሚጠበቀው የሶዲየም-አዮን ባትሪዎች የወጪ ጥቅም ያን ያህል ጎልቶ የሚታይ አይደለም፣ እና አሁንም ተወዳዳሪነቱን ለማጉላት ተጨማሪ ጥልቅ ፍለጋ ያስፈልጋል። ከሁሉም በላይ የሊቲየም ካርቦኔት ዋጋ ከ 100,000 ዩዋን በታች ሲወድቅ, የሊቲየም ባትሪዎች ዋጋ ቀስ በቀስ የሶዲየም-አዮን ባትሪዎች ቲዎሪቲካል ዋጋ ይደርሳል. በዚህ መንገድ የሶዲየም-ion ባትሪዎች ዋጋ ከሊቲየም ባትሪዎች ጋር ሲነፃፀር በእጅጉ ይቀንሳል. ተለዋጭነት እና በገበያው ውስጥ ማስተዋወቅ ብዙ መሰናክሎችን ሊያጋጥመው ይችላል።
ምንም እንኳን የሶዲየም-አዮን ባትሪዎች የወጪ ጥቅሞችን የማግኘት እድል ቢኖራቸውም, ይህ ጥቅም እስካሁን ድረስ በትክክል ወደ እውነተኛ የገበያ ተወዳዳሪነት አልተለወጠም እና በቲዎሬቲካል ደረጃ ላይ ይቆያል. በቀጣይ የእድገት ሂደት ውስጥ, የሶዲየም-ion ባትሪ ኢንዱስትሪ አሁንም ወጪዎችን በመቀነስ ቁልፍ አገናኝ ላይ ማተኮር አለበት.
ከዚህ ቀደም ኢንዱስትሪው በአጠቃላይ 2023 "የሶዲየም ኤሌክትሪክ የመጀመሪያ አመት" እንደሚሆን ይጠብቅ ነበር, ነገር ግን የግብይት ሂደቱ በተደጋጋሚ ተላልፏል. በ2025 የሶዲየም ኤሌክትሪክ ለተፋጠነ የኢንዱስትሪ ልማት ለውጥ ያመጣል ብለን እናምናለን።
የሶዲየም-ion ባትሪዎች ለአገሬ ልዩ ስልታዊ ጠቀሜታ አላቸው። ምንም እንኳን አሁን ያለው የገበያ ድርሻ አሁንም ትንሽ ቢሆንም፣ ዓለም አቀፉ ሁኔታ ውስብስብ ከሆነ እና የሊቲየም ሃብቶች አቅርቦት ካልተረጋጋ እና አስፈላጊነቱ ሊገመት በማይችልበት ጊዜ የሶዲየም ሃይል ቁልፍ የመጠባበቂያ አማራጭ ነው። ለወደፊቱ, የሶዲየም ሃይል የገበያ ድርሻ ከሊቲየም ሃይል ለመብለጥ አስቸጋሪ ሊሆን ይችላል, ነገር ግን ቀስ በቀስ በገበያ ክፍሎች ውስጥ ይስፋፋል እና የራሱን ጥቅሞች ይገነባል. ከግዜው መስመር ጀምሮ፣ የሶዲየም ሃይል ከጠንካራ-ግዛት ባትሪዎች በፊት በገበያ ላይ ቦታ እንዲያገኝ እና በተወሰነ ጊዜ ውስጥ ቁልፍ ሚና እንደሚጫወት ይጠበቃል። በ 2030 ይገመታል የሶዲየም-ion ባትሪዎች በሃይል ማከማቻ መስክ ውስጥ ያለው ፍላጎት ከ 300GWh በላይ ይሆናል.
ድፍን-ግዛት የባትሪ ሃይል ማከማቻ፡ ከፍተኛ የኢነርጂ ጥግግት ጣሪያ፣ ነገር ግን የበይነገጽ ጉዳዮች መስተካከል አለባቸው
ጠንካራ-ግዛት ባትሪዎች በዋናነት አዎንታዊ ኤሌክትሮዶች, አሉታዊ ኤሌክትሮዶች, ጠንካራ ኤሌክትሮላይቶች እና ሌሎች ዋና ቁሳቁሶች ናቸው. አስፈላጊው ልዩነት የፈሳሽ ባትሪዎች ተቀጣጣይ ፈሳሽ ኤሌክትሮላይቶች ምትክ ጠንካራ-ግዛት ባትሪዎች ተቀጣጣይ ያልሆኑ ጠንካራ ኤሌክትሮላይቶችን ይጠቀማሉ።
በጠጣር-ግዛት ባትሪ ውስጥ ባለው ፈሳሽ ይዘት መሰረት ጠንካራ-ግዛት ባትሪዎች በከፊል-ጠንካራ-ግዛት ባትሪዎች እና ጠንካራ-ግዛት ባትሪዎች ሊከፋፈሉ ይችላሉ. በአካዳሚክ ማህበረሰብ ፍቺ መሠረት ከ 10% በላይ ፈሳሽ ያለው ባትሪ ፈሳሽ ባትሪ ነው; ከ 5% -10% ፈሳሽ ይዘት ያለው ባትሪ እንደ ከፊል-ጠንካራ-ግዛት ባትሪ ይገለጻል. በከፊል-ጠንካራ-ግዛት ባትሪ ውስጥ ያለው ፈሳሽ (Qingtao Energy እንደ እርጥበታማ ወኪል ይገልፃል) በፈሳሽ ባትሪ ውስጥ ካለው ኤሌክትሮላይት የተለየ ነው። የእርጥበት ወኪሉ አንድ ነጠላ አካል አለው, ይህም የባትሪውን ውስጣዊ በይነገጽ እርጥበትን ያሻሽላል እና የባትሪውን የመቋቋም አቅም ይቀንሳል; ሁሉም-ጠንካራ-ግዛት ባትሪ ምንም ፈሳሽ ክፍሎችን አልያዘም.
የባህላዊ ሊቲየም-አዮን ባትሪ እና የሁሉም-ጠንካራ-ግዛት ሊቲየም ባትሪ መርሐግብር ንድፍ
ጠንካራ-ግዛት ባትሪዎች ሦስት ዋና ዋና ጥቅሞች አሉት 1) ከፍተኛ ደህንነት: ጠንካራ ኤሌክትሮላይቶች ተቀጣጣይ ያልሆኑ እና ከፍተኛ ሙቀት ውስጥ የተሻለ መረጋጋት እና ሜካኒካል ባህሪያት አላቸው. 2) ከፍተኛ የኢነርጂ ጥግግት ጣሪያ፡- ጠንካራ ኤሌክትሮላይቶች ሰፋ ያለ ኤሌክትሮኬሚካላዊ መስኮት አላቸው፣ ከኤሌክትሮድ ቁሶች ጋር የጎንዮሽ ምላሽን ይቀንሳሉ እና የሚገኙትን ኤሌክትሮዶችን ያሰፋሉ። 3) ረጅም የዑደት ህይወት፡- ጠንካራ ኤሌክትሮላይቶች በቀላሉ ተለዋዋጭ አይደሉም እና ምንም አይነት የፍሳሽ ችግር የለም። ፈሳሽ ኤሌክትሮላይቶች እና ሴፓራተሮች በመጥፋታቸው ምክንያት ጠንካራ-ግዛት ባትሪዎች ክብደታቸው ቀላል ነው።
ጠንካራ-ግዛት ባትሪዎች ጉልህ የሆነ የአፈፃፀም ጥቅሞች አሏቸው, ነገር ግን በተግባራዊነት እና በኢንዱስትሪ ልማት ረገድ ገና ብዙ ይቀራሉ, እና አሁንም አንዳንድ ቴክኒካዊ ችግሮች ያጋጥሟቸዋል.
1) የ ion ትራንስፖርት ችግር፡- የደረቅ ኤሌክትሮላይቶች ion conductivity ዝቅተኛ ነው ይህም ክፍያን እና የመልቀቂያውን መጠን ይገድባል።
2) የሊቲየም ዴንዳይት ችግር፡- በውስጥም ሆነ በክሪስታል መካከል ሊበቅሉ ይችላሉ፣ ይህም የባትሪ አጭር ዑደት እና ውድቀት ያስከትላል።
3) የበይነገጽ ችግር፡- በኤሌክትሮል እና በኤሌክትሮላይቱ መካከል ያለው የግንኙነት ቦታ ትንሽ ነው፣ በዚህም ምክንያት የበይነገጽ መጨናነቅን ያስከትላል፣ ይህም በአዎንታዊ እና በአሉታዊ ኤሌክትሮዶች መካከል የሊቲየም ionዎችን በቀጥታ ለመምራት የማይመች ነው።
4) የወጪ ችግር፡ በጁላይ 2024 መጨረሻ ላይ የኤንሲኤም ፕሪዝም ሃይል ባትሪ ሴል ዋጋ 0.46RMB/Wh ነበር፣ እና የሊቲየም ብረት ፎስፌት ካሬ ሃይል ባትሪ ሴል ዋጋ 0.37RMB/Wh ነበር፤ እንደ ዢንዋንግዳ የሁሉም-ጠንካራ-ግዛት ባትሪዎች ዋጋ በ 2.00RMB / Wh በ 2026 ወደ 3RMB / Wh ይቀንሳል. በአሁኑ ጊዜ ጠንካራ-ግዛት ባትሪዎች ዋጋ በአንጻራዊነት ከፍተኛ ነው, እና በሚቀጥሉት 5-XNUMX ዓመታት ውስጥ የሚቀነሰው ክፍል አሁንም ሊተነበይ የማይችል ነው.
በቴክኖሎጂ ረገድ የሰልፋይድ መንገድ በሁሉም-ጠንካራ-ግዛት ባትሪዎች መስክ ትልቅ የእድገት እምቅ አቅም ያለው ሲሆን መሪ የባትሪ አምራቾችም ትኩረት ሰጥተውበታል። ከነሱ መካከል ቀዳሚው ሊቲየም ሰልፋይድ ወጪዎችን ለመቆጣጠር ቁልፍ አገናኝ ሆኗል. የሁሉም-ጠንካራ-ግዛት የባትሪ አፈጻጸም ዋና አካል እንደመሆናቸው፣ በጠንካራ ኤሌክትሮላይቶች ውስጥ ያሉ ሰልፋይዶች ከፍተኛ የመንቀሳቀስ ችሎታ እና እጅግ በጣም ጥሩ የማቀናበሪያ አፈጻጸም አላቸው። በተለይም የሊቲየም ፎስፎረስ ሰልፈር ክሎሪን ከዋጋ ጥቅሙ ጎልቶ የወጣ ሲሆን ለጅምላ ምርት ዋና ምርጫ ሆኗል። የአሁኑ የገበያ ዋጋ ከ20,000-40,000 RMB / ኪግ ውስጥ ነው.
ይሁን እንጂ አሁን ያለው የሊቲየም ሰልፋይድ ቀዳሚ ዋጋ ከፍተኛ ነው፣ በቶን ዋጋ ከ5 ሚሊዮን ዩዋን በላይ ዋጋ ያለው ሲሆን ይህም የወጪ ቅነሳን በእጅጉ ይገድባል። ቀጣይ ሂደቶች እና መሳሪያዎች ቀጣይነት ባለው ፈጠራ, ዋጋው በከፍተኛ ሁኔታ እንደሚቀንስ እናምናለን. በተመሳሳይ ጊዜ የሁሉም-ጠንካራ-ግዛት ባትሪዎችን ወደ ንግድነት የሚሸጋገርበት መንገድ የማምረቻ ሂደት ተግዳሮቶች አሉበት በተለይም የፊልም ምስረታ አገናኝ። ለጠንካራው ኤሌክትሮላይት ሽፋን ውፍረት፣ የቁሳቁስ መበታተን ወጥነት እና የአሉታዊ ኤሌክትሮዶች ጠፍጣፋ የቁጥጥር መስፈርቶች ጥብቅ ናቸው እና ወደ ማይክሮን አልፎ ተርፎም ናኖሜትር ደረጃ መሆን አለባቸው። በአሁኑ ጊዜ የማምረቻ መሳሪያው ገና ያልበሰለ እና የጅምላ ምርት ፍላጎቶችን ለመደገፍ አስቸጋሪ ነው.
እ.ኤ.አ. በ 2025 ፣ ለተለያዩ ጠንካራ-ግዛት ባትሪዎች ዓለም አቀፍ ገበያ በመቶ ቢሊዮን የሚቆጠር ዩዋን ዋጋ ይኖረዋል። የጠንካራ-ግዛት ባትሪዎች የደህንነት ጥቅሞቻቸውን ሙሉ በሙሉ መጠቀም እና የኢነርጂ እፍጋትን የበለጠ ማሻሻል ከቻሉ ፣የፍጥነት አፈፃፀምን ፣የዑደትን ህይወት እና የማምረቻ ሂደቶችን እያሳደጉ ፣በተወሰኑ ጠቃሚ ሁኔታዎች ውስጥ ትልቅ የደንበኛ መሰረት ይኖራቸዋል። በተጨማሪም, በጠንካራ-ግዛት ባትሪዎች ዋጋ ላይ አንድ ግኝት ከተሰራ, የገበያ ቦታው የበለጠ እንዲሰፋ ይጠበቃል.
ፍሰት የባትሪ ሃይል ማከማቻ፡ ለወደፊት የረጅም ጊዜ የኢነርጂ ማከማቻ ልዩ ጥቅሞች
ፈሳሽ ፍሰት ባትሪዎች ወደ ዚንክ-ብረት ፈሳሽ ፍሰት ባትሪዎች, ዚንክ-bromine ፈሳሽ ፍሰት ባትሪዎች, ሁሉም-ብረት ፈሳሽ ፍሰት ባትሪዎች, ብረት-ክሮሚየም ፈሳሽ ፍሰት ባትሪዎች, እና ሁሉም-ቫናዲየም ፈሳሽ ፍሰት ባትሪዎች, አዎንታዊ እና አሉታዊ electrodes እና ኤሌክትሮ መፍትሄ ውስጥ ንቁ የኤሌክትሪክ አይነቶች ላይ በመመስረት, ወደ ዚንክ-ብረት ፈሳሽ ፍሰት ባትሪዎች ሊከፈል ይችላል. ከእነዚህም መካከል የቫናዲየም ባትሪዎች ወደ ላይኛው እና የታችኛው ተፋሰስ ኢንዱስትሪዎች እድገት ጋር በመሆን ወደ መጀመሪያው የግብይት ደረጃ ለመግባት ግንባር ቀደም ሆነዋል።
የሁሉም-ቫናዲየም ፈሳሽ ፍሰት ባትሪ ቫናዲየም እንደ ንቁ ንጥረ ነገር በተዘዋዋሪ ፈሳሽ ሁኔታ ውስጥ ያለ ባትሪ ነው። ኤሌክትሮላይቱ በባትሪው ክምችት ውስጥ በውጭ ፓምፕ ውስጥ ይጣላል. በሜካኒካል ሃይል እርምጃ ኤሌክትሮላይት በማጠራቀሚያው ታንክ እና በግማሽ ሴል መካከል ይሰራጫል ፣ በኤሌክትሮኬሚካዊ ምላሽ ለማምረት በኤሌክትሮል ወለል ውስጥ ይፈስሳል ፣ ከዚያም የሁለት ኤሌክትሮዶች ሰሌዳዎች ይሰበስባሉ እና ያካሂዳሉ ፣ በዚህም የኬሚካላዊ ኃይልን ወደ ኤሌክትሪክ ኃይል መለወጥ ይገነዘባሉ። ይህ ልዩ የዝውውር ፍሰት የስራ ሁኔታ የቫናዲየም ባትሪዎች በሃይል ማከማቻ አቅም ውስጥ ተለዋዋጭነት እንዲኖራቸው ያስችላቸዋል እና የኤሌክትሮላይት መጠንን በማስተካከል የተለያዩ ፍላጎቶችን ማሟላት ይችላሉ።
የሁሉም ፍሰት የባትሪ ሃይል ማከማቻ ንድፍ ንድፍ
የቫናዲየም ባትሪዎች የረጅም ጊዜ የኃይል ማከማቻ ሁኔታ ውስጥ ልዩ ጥቅሞች አሉት. የቫናዲየም ባትሪዎች ኃይል የሚወሰነው በባትሪ ክምችት ነው, እና የኃይል ማከማቻው አቅም በኤሌክትሮላይት ላይ የተመሰረተ ነው, እና ሁለቱም አንዳቸው ከሌላው ነጻ ናቸው. ከዋጋ አንፃር የቫናዲየም ባትሪዎች የሃይል አሃዶችን ወጪ ከኃይል ማከማቻ ጊዜ ጋር በውጤታማነት እንዲቀንሱ በማድረግ ከረዥም ጊዜ የኢነርጂ ማከማቻ ጋር የሚስማማውን በአንድ ዋት ዋጋ ይቀንሳል። በተግባራዊ አፕሊኬሽኖች ውስጥ, ኃይሉ መጨመር ካስፇሇገ, የባትሪ መቆሇጫዎች ቁጥር መጨመር ይቻሊሌ; አቅምን ማስፋፋት ካስፈለገ የኤሌክትሮላይት ክምችት እና መጠን በተለዋዋጭ የተለያዩ የኃይል ማከማቻ ፍላጎቶችን ለማሟላት ሊለወጥ ይችላል, ይህም ለኃይል ማከማቻ መስክ ከፍተኛ ተስፋ ሰጭ ቴክኒካዊ መፍትሄ ይሰጣል.
ሁለንተናዊ የባትሪ ሃይል ማከማቻ፡ የውጤት ሃይል እና የማከማቻ አቅም በገለልተኛነት ሊነደፍ ይችላል።
የቫናዲየም ባትሪዎች በደህንነት እና በዑደት ህይወት ውስጥ በጣም ጥሩ ባህሪያትን ያሳያሉ.
1) የቫናዲየም ባትሪዎች የቃጠሎ እና የፍንዳታ ስጋት የሌላቸው ኦርጋኒክ ባልሆኑ ውሃ ላይ የተመሰረቱ ኤሌክትሮላይቶች ይጠቀማሉ እና በተለመደው የሙቀት መጠን እና ግፊት በተረጋጋ ሁኔታ የሚሰሩ ሲሆን ይህም የሙቀት መሸሽ አደጋን ሙሉ በሙሉ ያስወግዳል። የባትሪው አሠራር ጥሩ ወጥነት ያለው መሆኑን ያሳያል, እና በተቀላጠፈ የባትሪ አያያዝ ዘዴ, ከፍተኛ አስተማማኝነትን ያረጋግጣል.
2) ከዑደት ህይወት አንፃር የቀን መቁጠሪያው ህይወት 25 አመት ሊደርስ ይችላል ፣የክፍያ እና የመልቀቂያ ዑደቶች ብዛት 16,000 ጊዜ ሊደርስ ይችላል ፣ እና ኤሌክትሮዶች በምላሹ ሂደት ውስጥ አይሳተፉም ፣ እና ጥልቅ ክፍያ እና ፈሳሽ የባትሪውን ህይወት አይጎዳውም ። አቅሙ ዜሮ የመበስበስ ሁኔታን ማቆየት ይችላል. የቫናዲየም ባትሪዎች በጠቅላላው የህይወት ዑደት ውስጥ 100% የአቅም ማቆየት ደረጃን ሊያገኙ ይችላሉ, እና ምንም አይነት የውጤታማነት መበስበስ አይከሰትም, ለረጅም ጊዜ የተረጋጋ የኃይል ማጠራቀሚያ እና አቅርቦት ጠንካራ ዋስትና ይሰጣል.
እ.ኤ.አ. በ 2024 የቻይና የተጫነው የፈሳሽ ፍሰት የባትሪ ሃይል ማከማቻ አቅም ለመጀመሪያ ጊዜ GWh በልጦ 1.81GW ሰ ደርሷል። በጂጂአይአይ መሰረት የፈሳሽ ፍሰት ባትሪዎች በድብልቅ ሃይል ማከማቻ አፕሊኬሽኖች በፍጥነት እየገቡ ነው። ከጃንዋሪ እስከ ህዳር 2024 ድረስ የሁሉም-ቫናዲየም ፈሳሽ ፍሰት ባትሪዎች + ሊቲየም ብረት ፎስፌት ባትሪዎች (ኤልኤፍፒ) ድብልቅ የኃይል ማከማቻ ፕሮጄክቶች 60% የቻይና ፈሳሽ ፍሰት ባትሪ ጨረታ ፕሮጄክቶችን ይይዛሉ። የፈሳሽ ፍሰት ባትሪ ሲስተሞች ዋጋ ማሽቆልቆሉን ሲቀጥል፣ በ2 ከ2026MB/W በታች ይቀንሳል ተብሎ ይጠበቃል።
የሃይድሮጅን ኢነርጂ ማከማቻ፡ የተከማቸ ሃይድሮጅን ወደ ኤሌክትሪክነት በመቀየር በተለያዩ ዘርፎች እንደ ብረታ ብረት እና ትራንስፖርት መጠቀም ይቻላል
የሃይድሮጅን ኢነርጂ በተለያዩ ምድቦች መሰረት በግልጽ ይከፋፈላል. በጠባብ መልኩ የሃይድሮጅን ኢነርጂ ማጠራቀሚያ በ "ኤሌክትሪክ-ሃይድሮጂን-ኤሌክትሪክ" የመለወጥ ሂደት ላይ ያሽከረክራል. የተትረፈረፈ የኤሌትሪክ አቅርቦት ሲኖር በተለይም ከፍተኛ ባልሆነ ሰዓት ይህ ኤሌክትሪክ ሙሉ በሙሉ ጥቅም ላይ ሊውል የሚችለው መጠነ ሰፊ የሃይድሮጂን ምርት ስራዎችን በብቃት ለማከናወን፣ በተሳካ እና በጥበብ ኤሌክትሪክን ወደ ሃይድሮጂን ሃይል በመቀየር ለተገቢው ማከማቻነት ነው። ይህ ዓይነቱ የሃይድሮጅን ኢነርጂ እንደ መጠባበቂያ ሃይል ሊያገለግል እና በፍላጎት ወደ ታች ተፋሰስ ተዛማጅ ኢንዱስትሪዎች ሊቀርብ ይችላል ። ከፍተኛ የኤሌክትሪክ ፍላጎት ሲመጣ እና የኤሌክትሪክ ፍላጎት በከፍተኛ ሁኔታ ሲጨምር ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል. የነዳጅ ሴሎች ቁልፍ ቴክኖሎጂ የተከማቸ ሃይድሮጅንን በፍጥነት ወደ ኤሌክትሪክ በመቀየር እና ወደ ፍርግርግ በማስተላለፍ የኤሌክትሪክ አቅርቦት እና ፍላጎትን ሚዛን በመቆጣጠር ረገድ ቁልፍ ሚናን በብቃት በመጫወት መጠቀም ይቻላል።
የሃይድሮጅን ኢነርጂ ማከማቻ በሰፊው መንገድ የ "ኤሌክትሪክ-ሃይድሮጂን" የአንድ-መንገድ ለውጥ ባህሪያት ላይ አፅንዖት ይሰጣል. የተከማቸ ሃይድሮጂን እንደ መጓጓዣ እና ብረት ባሉ በብዙ መስኮች በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል። ለምሳሌ, የሃይድሮጂን ነዳጅ ሴል ተሽከርካሪዎችን ለመንዳት እና የአረብ ብረት ኢንዱስትሪ አረንጓዴ እና ዝቅተኛ የካርቦን ለውጥን ለማገዝ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል; ወይም በተከታታይ ውስብስብ ኬሚካላዊ ግብረመልሶች አማካኝነት ሃይድሮጂን ወደ ጠቃሚ ኬሚካዊ ተዋጽኦዎች እንደ ሜታኖል እና አሞኒያ ሊለወጥ ይችላል ለሌሎች ኢንዱስትሪዎች እንደ ኬሚካዊ ምርት። ከተቀየረ እና ከተተገበረ በኋላ ሃይድሮጂን ለኃይል ማመንጫው ወደ የኃይል ፍርግርግ ተመልሶ አይፈስም.
የሃይድሮጂን ኃይል ማከማቻ የሚከተሉትን ጠቃሚ ጥቅሞች አሉት ።
1) የረጅም ጊዜ-የረጅም ጊዜ የኢነርጂ ማከማቻ ቁልፍ ነገሮች የኃይል ተሸካሚዎች ተንቀሳቃሽነት እና የአቅም እና የኃይል መቆራረጥ ናቸው። ምንም እንኳን የፓምፕ ማጠራቀሚያ እና የተጨመቀ የአየር ኃይል ማከማቻ የኃይል አጓጓዦች ተንቀሳቃሽነት ቢኖራቸውም, ማመልከቻቸው በጂኦግራፊያዊ አቀማመጥ የተገደበ ነው. በአንፃሩ የሃይድሮጅን ኢነርጂ ማከማቻ ከ4 ሰአት በላይ ለሚፈጅ የረዥም ጊዜ ኃይል መሙላት እና ለፍላጎት መሙላት የበለጠ አመቺ ሲሆን ወቅታዊ የሃይል ሽግግርን ሊያሳካ ይችላል። አማካኝ ቀጣይነት ያለው የመልቀቂያ ጊዜ ከ500-1000 ሰአታት ሊደርስ ይችላል። የሃይድሮጅን ኢነርጂ ማከማቻ ራስን የማፍሰሻ መጠን እጅግ በጣም ዝቅተኛ ነው፣ ዜሮ ማለት ይቻላል፣ ይህም ከጂኦግራፊያዊ ገደቦች ውጭ ከአንድ አመት በላይ ከቆየ የኃይል ማጠራቀሚያ ዑደቶች ጋር እንዲላመድ ያስችለዋል።
2) ትልቅ አቅም፡- በፈሳሽ ሃይድሮጂን ውስጥ ያለው የሃይድሮጅን ኢነርጂ ማከማቻ የኃይል መጠን 143 MJ/kg (40kWh/kg ገደማ) ሊደርስ ይችላል፣ ይህም እንደ ሊቲየም ባትሪዎች ካሉ ኤሌክትሮኬሚካላዊ የኃይል ማከማቻዎች ከ100 እጥፍ ይበልጣል። ከካሎሪፊክ እሴት አንፃር የሃይድሮጅን የካሎሪክ እሴት 120MJ/kg ሊደርስ ይችላል ይህም ከባህላዊ ቅሪተ አካላት እንደ ከሰል፣ የተፈጥሮ ጋዝ እና ዘይት ከ3-4 እጥፍ ይበልጣል። የኢነርጂ ማከማቻ ከ100 GWh በላይ ሃይል ማከማቸት ከሚችሉ ጥቂት የሃይል ማከማቻ ዘዴዎች አንዱ ነው።
በተለያዩ የኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂዎች ውስጥ የማፍሰሻ ጊዜ እና የአቅም አፈፃፀም ንፅፅር
3) ክልል አቋራጭ፡- ሃይድሮጅን በተለያየ መንገድ ጋዝ፣ፈሳሽ እና ጠጣር ቅርጾችን ጨምሮ ማጓጓዝ ይችላል። የሃይድሮጅን ኢነርጂ ማከማቻ በሃይል ማስተላለፊያ እና ማከፋፈያ አውታር የተገደበ አይደለም እና ክልላዊ ከፍተኛ ጭነት ቁጥጥርን ሊያሳካ ይችላል. ይሁን እንጂ የኤሌክትሮኬሚካላዊ የኃይል ማጠራቀሚያዎች በኃይል ፍርግርግ እና በመጓጓዣ ሁኔታዎች የተገደቡ እና ክልላዊ ከፍተኛ ጭነት ቁጥጥርን ለማግኘት አስቸጋሪ ናቸው. በተለይም በባህር ዳር የንፋስ ሃይል ልማት፣ ከባህር ዳርቻ የንፋስ ሃይል መጠነ ሰፊ እድገት ጋር ተያይዞ የባህር ላይ ሃይል ስርጭት እና ፍጆታ ፈታኝ ሆኗል። የባህር ላይ የንፋስ ሃይልን በመጠቀም ሃይድሮጂንን ለማምረት መጠነ ሰፊ የፍርግርግ ግንኙነት እና የባህር ላይ የንፋስ ሃይል ፍጆታ እና የባህር ውስጥ ጥልቅ የሃይል ማስተላለፊያዎችን ከፍተኛ ወጪን በብቃት መፍታት ያስችላል።
ሃይድሮጅን የመጨረሻው የኃይል አይነት ነው ሊባል ይችላል. ሃይድሮጅን ውሃ በኤሌክትሮላይዜሽን ሊፈጠር ይችላል, ይህም ማለት ይቻላል የማይሟጠጥ ነው; ከኦክሲጅን ጋር ምላሽ በመስጠት ኤሌክትሪክ ማመንጨት ይችላል, እና ውሃ ብቻ ነው የሚፈጠረው, ይህም በእውነቱ ዜሮ የካርቦን ልቀት ነው. ይሁን እንጂ የሃይድሮጂን ማከማቻ እና መጓጓዣ የሚያጋጥሙት ፈተናዎችም ከባድ ናቸው። የሃይድሮጂን ልዩ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት ከፍተኛ ግፊት ባለው ጋዝ ወይም ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ባለው ፈሳሽ ውስጥ, በመጓጓዣ ጊዜ ከደህንነት አደጋዎች ጋር አብረው ይመጣሉ. በተጨማሪም የሃይድሮጂን ዝቅተኛነት ዝቅተኛ የመጓጓዣ ቅልጥፍናን ያመጣል. በከፍተኛ ግፊት ሁኔታዎች ውስጥ እንኳን, 49 ቶን ከባድ መኪና ማጓጓዝ የሚችለው 300 ኪሎ ግራም ሃይድሮጂን ብቻ ነው. እጅግ በጣም ዝቅተኛ የሆነው የፈሳሽ ሃይድሮጅን የመፍላት ነጥብ የፈሳሹን ሁኔታ ለመጠበቅ ግዙፍ የቴክኖሎጂ እና የሃይል ወጪዎችን እንድናፈላልግ ይጠይቀናል።
የሃይድሮጂን ኢነርጂ ማከማቻ ምሰሶ ኢንዱስትሪ የሚሆነው መቼ እንደሆነ፣ ትኩረት ሊሰጣቸው የሚገቡ ሁለት ቁልፍ ደረጃዎች እንዳሉ እናምናለን።
የመጀመሪያው የማዞሪያ ነጥብ፡- በአለም አቀፍ ደረጃ የሃይድሮጅን ሃይል ማከማቻ ልማትን ለመደገፍ ፖሊሲዎች ተዘጋጅተዋል። እ.ኤ.አ. በኖቬምበር 2024 የኢንዱስትሪ እና የኢንፎርሜሽን ቴክኖሎጂ ሚኒስቴር "ለአዲስ ኢነርጂ ማከማቻ ማኑፋክቸሪንግ ኢንዱስትሪ ከፍተኛ ጥራት ያለው ልማት የድርጊት መርሃ ግብር" (ለአስተያየቶች ረቂቅ) ላይ አስተያየቶችን በይፋ ጠይቋል። አስተያየቶቹ እንደ የተጨመቀ አየር ያሉ የረጅም ጊዜ የኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂዎች እድገት እና የረጅም ጊዜ የኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂዎች እንደ ሃይድሮጂን ኢነርጂ ማከማቻ ተገቢውን ቅድመ አቀማመጥ አመላክተዋል ። የሙቀት ኃይልን በምክንያታዊነት አዲስ የኃይል ማከማቻን ለማዋቀር እና እንደ የንፋስ እና የፀሐይ ሃይድሮጂን ማከማቻ ያሉ አዳዲስ የኃይል አተገባበር ሁኔታዎችን ለማስፋት በንቃት ያበረታቱ። እንደ በረሃዎች፣ ጎቢ እና በረሃማ ቦታዎች ያሉ የአካባቢ የመሳብ አቅም ዝቅተኛ በሆነባቸው አካባቢዎች ሃይድሮጂን ለማምረት የታዳሽ ሃይል አጠቃቀምን ያስሱ።
ሁለተኛው የማዞሪያ ነጥብ፡- የባህር ዳር የንፋስ ሃይል ሃይድሮጂን ምርት እና የደረቅ ግዛት ሃይድሮጂን ክምችት ቴክኖሎጂ ለገበያ ሲውል የሃይድሮጅን ኢነርጂ በኢንዱስትሪ መስኮች እንደ ብረት እና ሲሚንቶ እንዲሁም አረንጓዴ ሜታኖል እና ሌሎች ምርቶች ላይ ቁልፍ ሚና ይጫወታል ተብሎ ይጠበቃል። እ.ኤ.አ. በ 2035 የሃይድሮጂን ሃይል የማምረት አቅም 5 ትሪሊዮን ዩዋን ይደርሳል ተብሎ ይጠበቃል ፣ ይህም በኢነርጂ ኢንዱስትሪ ውስጥ አስፈላጊ ኃይል ይሆናል ። በዋጋው በኩል የሃይድሮጂን ጣቢያዎችን ለመገንባት አሁን ያለው ዋጋ ከፍተኛ ነው. ደረጃውን የጠበቀ የሃይድሮጂን ጣቢያ የግንባታ ዋጋ ቢያንስ 2 ሚሊዮን የአሜሪካ ዶላር፣ ወደ 15 ሚሊዮን ዩዋን የሚደርስ ሲሆን ከፍተኛ ግፊት ያለው ሃይድሮጂንሽን ስርዓት ዋጋ 20 ሚሊዮን ዩዋን ነው። ከነሱ መካከል የሃይድሮጂን መጭመቂያዎች 30% የሚሆነውን የሃይድሮጂን ጣቢያዎች ዋጋ ይይዛሉ. ውስን የወጪ ቅነሳ ቦታ ፈታኝ ሁኔታ ሲያጋጥመው፣ የአገር ውስጥ ሃይድሮጂን መጭመቂያ ኩባንያዎች ወጪ ቆጣቢነትን እና የገበያ ተወዳዳሪነትን ለማግኘት የቴክኖሎጂ ፈጠራዎችን በአስቸኳይ ማሳደግ አለባቸው።
ድብልቅ የኃይል ማከማቻ፡ የ'1+1>2' ውጤትን ለማግኘት በርካታ የማከማቻ ቴክኖሎጂዎችን ማቀናጀት
የ ድብልቅ የኃይል ማከማቻ ስርዓት በጥበብ ሁለት ወይም ከዚያ በላይ የተለያዩ የኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂዎችን ወደ አንድ ያዋህዳል። ከበርካታ ጥንካሬዎች ለመማር እና ለተለያዩ የኢነርጂ ማከማቻ ቴክኖሎጂዎች ልዩ ጠቀሜታዎች ሙሉ ጨዋታ ለመስጠት ያለመ ሲሆን በዚህም የበለጠ ቀልጣፋ እና ተለዋዋጭ የኢነርጂ ማከማቻ እና ጥሩ የአስተዳደር ግቦችን ማሳካት ነው።
ሃይብሪድ ኢነርጂ ማከማቻ በኢንዱስትሪው ውስጥ ብዙ ትኩረት ስቧል ምክንያቱም የ "1+1>2" ተጽእኖ በጠንካራ ተጓዳኝ አፈፃፀም, በርካታ ተግባራት, የአደጋ መበታተን እና ከፍተኛ አጠቃላይ ቅልጥፍናን ማግኘት ይችላል. እ.ኤ.አ. በ 2022 በብሔራዊ ልማት እና ማሻሻያ ኮሚሽን እና በብሔራዊ ኢነርጂ አስተዳደር የቀረበው “የ 14 ኛው የአምስት ዓመት ዕቅድ ለአዲሱ የኢነርጂ ማከማቻ ልማት” የበርካታ የኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂዎችን ከስርዓት ፍላጎቶች ጋር በማጣመር በጋራ መተግበርን እንደሚያበረታታ እና የተቀናጀ የኃይል ማከማቻ የሙከራ ማሳያዎችን እንደሚያካሂድ ጠቅሷል።
ከምድብ አንፃር ፣ ድብልቅ የኃይል ማከማቻ የባትሪዎችን እና የባትሪዎችን ውህደት ይሸፍናል ፣ እንደ የተለያዩ ኬሚካዊ ስርዓቶች ባትሪዎች ጥምረት ፣ ይህም በሁሉም ጊዜ የተረጋጋ የኃይል አቅርቦትን ለማሳካት በየራሳቸው የኃይል መሙያ እና የመልቀቂያ ባህሪዎች ውስጥ ልዩነቶችን ይጠቀማል ። ባትሪዎች እና ሱፐርካፒተሮች ይጣመራሉ ፣ የመጀመሪያው የረጅም ጊዜ የኃይል ክምችትን ያረጋግጣል ፣ እና የኋለኛው በከፍተኛ-ከፍተኛ የኃይል ጥንካሬ ላይ በመመርኮዝ የኃይል ክፍተቱን ለመሙላት በቅጽበት ከፍተኛ-ኃይል ፍላጎት ሁኔታዎች ውስጥ በፍጥነት ምላሽ ይሰጣል ። በሶስተኛ ደረጃ, ባትሪዎች እና የበረራ ጎማዎች አንድ ላይ ይሠራሉ, እና የዝንብ መንኮራኩሮች ሃይልን ለማከማቸት በከፍተኛ ፍጥነት ማሽከርከር ላይ ይተማመናሉ, ይህም የአጭር ጊዜ እና ከፍተኛ ድግግሞሽ የኃይል መለዋወጥን በቀላሉ መቋቋም ይችላል, የተረጋጋ የኃይል ውፅዓት ለማረጋገጥ ባትሪዎችን ይሞላሉ; የኃይል ማከማቻ ጊዜን ወሰን ለማስፋት የሃይድሮጅንን ከፍተኛ የሃይል ጥግግት እና ተለዋዋጭ የመቀየር ባህሪያትን የሚጠቀም የባትሪ እና የሃይድሮጂን ክምችት ጥምረት አለ።
በአሁኑ ጊዜ በአገሬ ውስጥ የሊቲየም ብረት ፎስፌት ባትሪዎች በኤሌክትሮኬሚካላዊ የኃይል ማጠራቀሚያ መስክ ላይ የበላይነት አላቸው. ነገር ግን፣ ነጠላ የሊቲየም ብረት ፎስፌት ቴክኖሎጂ መስመር በተፈጥሮ ጉድለቶች አሉት፣ እና ድቅል ሃይል ማከማቻ ይህንን ውጤታማ በሆነ መንገድ ማካካስ ይችላል። አንድ የተወሰነ የኢነርጂ ማከማቻ ቴክኖሎጂ በድንገት ሲበላሽ ወይም ሲከሽፍ ሌሎች ደጋፊ ቴክኖሎጂዎች የኃይል ማከማቻውን እና መለቀቅን በተከታታይ ለማረጋገጥ እና የስርዓቱን የተረጋጋ አሠራር ለማስቀጠል ጊዜውን ሊወስዱ ይችላሉ።
በአሁኑ ጊዜ የሊቲየም ባትሪዎችን ከሌሎች ቴክኒካል መስመሮች ጋር የሚያጣምሩ የፕሮጀክቶች አተገባበር ቀስ በቀስ ተተግብሯል, እና የተለያዩ አዳዲስ የኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂዎች የበርካታ ሁኔታዎችን ፍላጎቶች ለማሟላት እርስ በርስ ይተባበራሉ. እንደ GGII ገለጻ፣ ከጥር እስከ ህዳር 2024 ከነበሩት የቻይና ፍሰት የባትሪ ጨረታ ፕሮጀክቶች መካከል ሁሉም-ቫናዲየም ፍሰት ባትሪ + ሊቲየም ብረት ፎስፌት ባትሪ (ኤልኤፍፒ) ድብልቅ የኃይል ማከማቻ ፕሮጄክቶች ወደ 60% የሚጠጉ ናቸው። እንደ CESA ዘገባ ከጥር እስከ ጥቅምት 2024 በሀገሬ በአጠቃላይ 10 ዲቃላ ሃይል ማከማቻ ፕሮጄክቶች አዲስ የተጫኑ አቅም አላቸው፣ አጠቃላይ ስኬታቸው 1.4ጂዋት/4.6ጂዋሰ፣ የአቅም 7.92%፣ አማካይ የ3.28 ሰአታት ቆይታ እና አጠቃላይ ኢንቨስትመንት ከ6.7 ቢሊዮን RMB በላይ ነው።
ሌሎች ብቅ ያሉ የኢነርጂ ማከማቻዎች፡ ብዙ ጀልባዎች ይወዳደራሉ፣ ሁሉም እድሎች አሏቸው
1) የተጨመቀ የአየር ሃይል ክምችት፡- አየሩን በመጭመቅ በጋዝ ማጠራቀሚያ ውስጥ ያስቀምጡት እና ከዚያም በሃይል መለወጫ መሳሪያ በመጠቀም በጋዝ ውስጥ ያለውን አየር ወደ ሜካኒካል ሃይል ወይም ኤሌክትሪክ ሃይል በመቀየር የሃይል ማከማቻ እና መለቀቅን ይገነዘባሉ። የተጨመቀ የአየር ኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂ ትልቅ አቅም, ረጅም የኃይል ማከማቻ ዑደት, አጭር የግንባታ ዑደት እና በአንጻራዊነት ተለዋዋጭ የጣቢያ አቀማመጥ ጥቅሞች አሉት. የማጠራቀሚያው መካከለኛ አየር ብቻ ነው እና የፍንዳታ አደጋ የለም. ከፓምፕ ማጠራቀሚያ ጋር ሲነፃፀር በጂኦግራፊያዊ ሁኔታዎች አይገደብም. ከሌሎች የኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂዎች ጋር ሲጣመር በትላልቅ የኃይል ማከማቻ ኃይል ጣቢያዎች (>100MW) መስክ ጠቃሚ ማሟያ እንደሚሆን ይጠበቃል። የመልቀቂያ ጊዜው ከ 4 ሰዓታት በላይ ሊደርስ ይችላል.
2)Flywheel energy ማከማቻ፡- ሃይል የሚቀመጠው በራሪ ተሽከርካሪው በከፍተኛ ፍጥነት በማሽከርከር ሲሆን ከዚያም በሃይል ማገገሚያ መሳሪያ ወደ ኤሌክትሪክ ሃይል ወይም የሙቀት ሃይል ይቀየራል። የፍላይ ዊል ሃይል ማከማቻ በዋናነት የሚያተኩረው በፍርግርግ ድግግሞሽ ቁጥጥር ውስጥ ባለው ሚና ላይ ነው። ፍላይ ዊል ፍርግርግ ሲቀየር የማለስለስ እና የማቀዝቀዝ ሚናን በጊዜው መጫወት ይችላል፣ ይህም የሙቀት ኃይል ፍሪኩዌንሲ ቁጥጥር አማራጭ ይሆናል።
3) የስበት ኃይል ማከማቻ፡- የስበት ኃይልን ወደ ኤሌክትሪክ ኃይል በመቀየር የኃይል ማጠራቀሚያ እና መለቀቅ ይሳካል። የእሱ ጥቅም የኤሌክትሪክ ኃይልን ለርቀት ተጠቃሚዎች በከፍተኛ የቮልቴጅ ማስተላለፊያ መስመሮች ማስተላለፍ አያስፈልገውም, ከፍተኛ የኃይል መለዋወጥ ውጤታማነት እና ብዙ የአካባቢ ብክለትን አያመጣም. የስርዓት ልወጣ ውጤታማነት 80% -90% ነው, እና የአገልግሎት ህይወት 25-40 ዓመታት ነው.
