Vanadium Redoks axını batareyaları (VFBs)xüsusilə geniş miqyaslı, uzunmüddətli saxlama tətbiqlərində əhəmiyyətli potensiala malik inkişaf etməkdə olan enerji saxlama texnologiyasıdır. Ənənəvidən fərqli olaraqtəkrar doldurulan batareya saxlama, VFB-lər həm müsbət, həm də mənfi elektrodlar üçün vanadium elektrolit məhlulundan istifadə edərək onları dizayn və əməliyyat baxımından unikal edir.
Vanadium Redoks axını batareyası nədir?
Thevanadium redoks batareyası (VRB), həmçinin vanadium axını batareyası (VFB) və ya vanadium redoks axını batareyası (VRFB) olaraq da bilinir, təkrar doldurulan axın batareyasının bir növüdür.
Elektrik enerjisini saxlamaq və buraxmaq üçün müxtəlif oksidləşmə vəziyyətlərində vanadium ionlarından istifadə edir. Adi akkumulyatorlardan fərqli olaraq, VRFB enerjini bərk elektrodlarda deyil, sistemdə dövr edən maye elektrolitlərdə saxlayır. Bu dizayn miqyaslana bilən və çevik olmağa imkan verirenerji saxlama həlləri.
Vanadium Redoks axını batareyasının əsas komponentləri
| Əsas Komponent | Təsvir |
| Elektrolitlər | - VRFB adətən müxtəlif oksidləşmə vəziyyətlərində vanadium olan iki maye elektrolitdən istifadə edir (V²⁺, V³⁺, V⁴⁺ və V⁵⁺). |
| Elektrodlar | - İki elektrod (adətən karbon və ya oxşar materiallar) enerjini buraxmaq və ya saxlamaq üçün redoks reaksiyalarını (reduksiya və oksidləşmə) asanlaşdırır. |
| Membran | - Proton keçirici membran (çox vaxt Nafiondan hazırlanır) iki elektrolit məhlulunu ayıraraq, şarj/boşaltma dövrü ərzində iki tərəf arasında ion axınına imkan verir. |
| Nasoslar və axın sistemi | - Bu komponentlər enerji çevrilmə prosesi üçün vanadium ionlarının fasiləsiz axını təmin edərək, elektrokimyəvi hüceyrə vasitəsilə elektrolitləri dövr edir. |
Vanadium Redoks axını batareyası necə işləyir?
- 1. Boşaltma dövrü
- Boşalma zamanı müsbət və mənfi elektrolit məhlullarında olan vanadium ionları elektrodlarda oksidləşmə və reduksiya reaksiyalarına məruz qalır və elektrik enerjisini buraxır.
- 2. Doldurma dövrü
- Doldurma zamanı enerji oksidləşmə və reduksiya reaksiyalarını tərsinə çevirərək, vanadium ionlarını orijinal oksidləşmə vəziyyətlərinə qaytarmaqla saxlanılır. Bu proses sistemə xarici cərəyan tətbiq etməyi nəzərdə tutur.
- 3. Axan elektrolitlər
- Axın batareyalarının əsas xüsusiyyəti sistem vasitəsilə vurulan maye elektrolitlərin istifadəsidir ki, bu da elektrolit saxlama çənlərinin ölçüsünü sadəcə böyütməklə batareyanın tutumunu asanlıqla artırmağa imkan verir.
Vanadium Redox Flow Batareyalarının Üstünlükləri
- √ Ölçeklenebilirlik
VRFB-lər elektrolit çənlərinin ölçüsünü artırmaqla asanlıqla böyüdülə bilər ki, bu da onları şəbəkə balansı və bərpa olunan enerjinin saxlanması kimi geniş miqyaslı enerji saxlama tətbiqləri üçün ideal edir. - √ Uzun Dövr Ömrü
Vanadium velosiped sürmə zamanı parçalanmır (çünki o, həm müsbət, həm də mənfi elektrolitlər üçün eyni materialdan istifadə edir), bu da VRFB-lərə digər batareya kimyası ilə müqayisədə daha uzun işləmə müddəti verir.
Naturgy bu vanadium axını batareyasını İspaniyanın Zamora şəhərində yerləşdirdi.
- √Təhlükəsizlik
VRFB-lər nisbətən təhlükəsizdir, çünki elektrolitlər yanmaz və zəhərli deyildir. Maye forması həmçinin bəzi digər batareya növləri üçün narahatlıq yarada bilən termal qaçış riskini azaldır. - √ Səmərəlilik
VRFB-lər dizayn və iş şəraitindən asılı olaraq 65%-dən 85%-ə qədər dəyişən gediş-gəliş səmərəliliyinə (boşaltma zamanı bərpa olunan enerjinin faizi) malik ola bilər. -
√ Enerji və Gücün Ayrılması
VRFB-lər müstəqil olaraq enerji (elektrolit çənlərinin ölçüsü) və gücü (elektrokimyəvi elementin ölçüsü) komponentlərini miqyaslandıra bilər ki, bu da onlara müxtəlif tətbiqlər üçün rahatlıq verir.
Vanadium Redox Flow Batareyalarının Tətbiqləri
1 MW 4 MWh konteynerləşdirilmiş vanadium axını batareyasına məxsusdurAvista Utilities və UniEnergy Technologies tərəfindən istehsal edilmişdir.
- ⭐Şəbəkə yaddaşı:VRFB-lər külək və günəş kimi bərpa olunan mənbələrdən artıq enerjinin saxlanması üçün xüsusilə faydalıdır və bu enerji mənbələrinin fasilələrini yumşaltmaq üçün bufer təmin edir.
- ⭐Bərpa Olunan Enerji İnteqrasiyası:Tələb az olduqda enerjini saxlaya və pik tələbat saatlarında buraxa bilərlər.
- ⭐Ehtiyat Gücü:VRFB-lər kritik infrastrukturda ehtiyat enerji sistemləri üçün də istifadə edilə bilər.
Vanadium Redoks axını batareyası VS Litium-ion batareyası
| Xüsusiyyət | Vanadium Redoks axını batareyası (VFB) | |
| Təhlükəsizlik | Sulu elektrolit məhlulları sayəsində daha təhlükəsizdir, heç bir termal qaçaq, yanğın və ya partlayış yoxdur. | Zədələndikdə və ya həddindən artıq qızdıqda termal qaçış, yanğınlar və ya partlayışlar da daxil olmaqla təhlükəsizlik riskləri yarada bilər. |
| Ölçeklenebilirlik | Asanlıqla miqyaslana bilən, böyük saxlama qurğuları (yüzlərlə MWh) üçün uyğun modul genişləndirməyə imkan verir. | Daha az miqyaslı; adətən sabit ölçülü vahidlərdə istifadə olunur, baxmayaraq ki, bəzi tətbiqlər üçün miqyaslana bilər. |
| İlkin xərc | Li-ion batareyaları ilə müqayisədə daha yüksək ilkin investisiya. | VFB ilə müqayisədə aşağı ilkin xərc. |
| Enerji Sıxlığı | Aşağı enerji sıxlığı (12-40 Wh/kq) onları EV kimi mobil proqramlar üçün yararsız edir. | Daha yüksək enerji sıxlığı (80-300 Wh/kq), elektrikli nəqliyyat vasitələri (EV) kimi mobil proqramlar üçün idealdır. |
| Enerji Çevrilmə Effektivliyi | Li-ion batareyaları ilə müqayisədə aşağı səmərəlilik (70-75%). | Daha səmərəli doldurma/boşaltma dövrləri sayəsində daha yüksək səmərəlilik (90%). |
| Cycle Life | Çox uzun dövrə müddəti (>10.000 dövr, bəziləri isə 20.000-dən çox dövrə). | Daha qısa dövrə müddəti (batareyanın növündən və istifadəsindən asılı olaraq adətən 1000-3000 dövr). |
| Ömür boyu xərclər | Bütün həyat dövrü ərzində bir Vatt-Saat (Wh) üçün aşağı qiymət. Yenidən istifadə edilə bilən vanadium elektrolitləri ilə daha ekoloji cəhətdən təmiz. | Daha qısa dövr ömrü və zamanla deqradasiyaya görə vatt-saat üçün daha yüksək ömür boyu xərc. |
| Wh başına xərc | Hal-hazırda hər Wh üçün 0,30-0,40 ABŞ dolları civarındadır, uzunmüddətli enerji saxlama üçün daha sərfəli. | Tipik olaraq Wh üçün $0,50, daha qısa dövr ömrü və daha sürətli deqradasiya səbəbindən uzunmüddətli saxlama üçün daha yüksək qiymət. |
▲Vanadium Redoks axını batareyaları (VFBs) təhlükəsizlik, miqyaslılıq, uzun dövr ömrü və uzun müddət ərzində xərc səmərəliliyinə görə genişmiqyaslı, uzunmüddətli enerji saxlama tətbiqləri üçün daha uyğundur. Bununla belə, onların aşağı enerji sıxlığı və yüksək ilkin dəyəri onları elektrik nəqliyyat vasitələri kimi tətbiqlər üçün yararsız edir.
▲ Litium-ion batareyaları (Li-ion)daha yüksək enerji sıxlığına görə elektrik nəqliyyat vasitələri kimi portativ tətbiqlər üçün daha geniş istifadə olunur, lakin VFB-lərlə müqayisədə təhlükəsizlik riskləri, daha qısa dövriyyə müddəti və daha yüksək uzunmüddətli xərclərlə gəlir.
Ən yaxşı 10 Vanadium Flow Batareya Şirkəti
Bütün dünyada Vanadium Redoks Flow Batareyalarının (VRFBs) inkişafı və kommersiyalaşdırılması üzərində işləyən bir neçə şirkət və təşkilat var.geniş miqyaslı enerji saxlama həlləri. VRFB bazarının bəzi əsas oyunçularına həm qurulmuş şirkətlər, həm də bu texnologiya üzrə ixtisaslaşmış startaplar daxildir.
1. RedT Energy (indi Invinity Energy Systems)
- Məkan: Böyük Britaniya
- Baxış: RedT Energy Invinity Energy Systems-i yaratmaq üçün HydroStar ilə birləşdi. Onlar VRFB texnologiyasına əsaslanan uzunmüddətli enerji saxlama həllərində ixtisaslaşırlar. Onların məhsulları sənaye və şəbəkə miqyaslı enerji saxlama tətbiqləri üçün nəzərdə tutulub.
2. VRB Enerji
- Məkan: Çin / Kanada
- Baxış:VRB Energy Çinin Dövlət Şəbəkə Korporasiyasının törəmə şirkətidir və VRFB-lərin inkişafı və kommersiyalaşdırılmasına diqqət yetirir. Onlar geniş miqyaslı enerji saxlama həlləri təklif edir və həm Çin, həm də beynəlxalq bazarlarda xüsusilə fəaldırlar.
3. Sumitomo Electric Industries
- Məkan: Yaponiya
- Baxış: Sumitomo Vanadium Redox Flow Battery texnologiyasının inkişafında əhəmiyyətli oyunçu olmuşdur. Şirkət öz VRFB sistemlərini işləyib hazırlayıb və onları müxtəlif enerji saxlama layihələrində, xüsusən də Yaponiya bazarında tətbiq edib.
- Məkan: Amerika Birləşmiş Ştatları
- Baxış:Imergy Power Systems şəbəkə miqyaslı enerjinin saxlanması üçün vanadium əsaslı axın batareyalarının hazırlanmasında ixtisaslaşmışdır. Şirkət günəş və külək kimi bərpa olunan enerji mənbələrinin enerji saxlama ilə inteqrasiyasına yönəlib.
5. Sivens
- Məkan:Fransa
- Baxış: Sivens enerjinin saxlanması üçün VRFB sistemlərinin istehsalı ilə məşğul olan Fransa şirkətidir. Onlar həm kommersiya, həm də sənaye tətbiqləri üçün sərfəli, uzunmüddətli enerji saxlama həllərinin işlənib hazırlanmasına diqqət yetirirlər.
- Məkan:Kanada
- Baxış: VanadiumCorp Resource Inc. vanadiumun çıxarılmasına və VRFB texnologiyasının inkişafına diqqət yetirən Kanada mədən və texnologiya şirkətidir. Şirkət vanadium çıxarılmasının səmərəliliyinin artırılması və VRFB-lər üçün yeni proqramların hazırlanması üzərində işləyir.
7. Enerji Saxlama Sistemləri (ESS, Inc.)
- Məkan:Amerika Birləşmiş Ştatları
- Baxış:ESS Inc., VRFB-yə bənzəyən, lakin vanadium əvəzinə dəmirdən istifadə edən dəmir axınlı batareya texnologiyasından istifadə edərək uzunmüddətli enerji saxlama həlləri üzərində fokuslanmış bir şirkətdir. Onlar geniş miqyaslı enerji saxlama həlləri təqdim edirlər, lakin onların işi axın batareyalarının artan bazarının bir hissəsidir.
8. CellCube Enerji Saxlama Sistemləri
- Məkan:Avstriya / Kanada
- Baxış: Gildemeister Energy Storage-in törəmə şirkəti olan CellCube, şəbəkə miqyasında saxlama üçün Vanadium Redoks Flow Batareyalarının istehsalına və yerləşdirilməsinə diqqət yetirir. Şirkət xüsusilə Avropa və Şimali Amerikada irimiqyaslı enerji saxlama layihələrində iştirak edir.
9. Renewable Energy Solutions (RES Group)
- Məkan: Böyük Britaniya
- Baxış:Böyük qlobal bərpa olunan enerji oyunçusu olan RES Group, bərpa olunan enerji mənbələri üçün davamlı, genişmiqyaslı enerji saxlama həllərini inkişaf etdirmək məqsədinin bir hissəsi kimi vanadium axını batareyalarını enerji sistemlərinə inteqrasiya etmək üzərində işləyir.
- Məkan:Çin
- Baxış: Pu Neng (PNT) həm kiçik, həm də böyük miqyaslı enerji saxlama həlləri üçün Vanadium Redoks axını batareyalarını inkişaf etdirən və istehsal edən Çin şirkətidir. Onlar VRFB-lərin bərpa olunan enerji sistemlərinə inteqrasiyasına diqqət yetirirlər.
Çağırışlar və Gələcək Perspektivlər
Vanadium Redox Flow Batareyaları perspektivli üstünlüklər təklif etsə də, həll edilməli olan bəzi problemlər var:
- ●Vanadium Redox Flow Batareyasının Qiyməti:Böyük miqyaslı VFB sistemləri üçün tələb olunan vanadium və infrastrukturun qiyməti nisbətən yüksək ola bilər. Bununla belə, texnologiya yetişdikcə və vanadium istehsalı artdıqca, xərclərin azalacağı gözlənilir.
- ●Enerji Sıxlığı:VFB-lər əla uzunmüddətli imkanlara malik olsalar da, onların enerji sıxlığı (vahid həcm və ya çəkidə saxlanılan enerjinin miqdarı) litium-ion və ya bərk hallı batareyalardan daha aşağıdır. Bu, onları yer və çəki kritik olduğu tətbiqlər üçün daha az uyğun edə bilər.
- ●Effektivlik: VFB-lərin səmərəliliyi yüksək olsa da, hələ də litium-ion batareyalarından bir qədər aşağıdır. Bununla belə, materialların və dizaynın təkmilləşdirilməsinin zamanla səmərəliliyi artıracağı gözlənilir.
Nəticə
Vanadium Redox Flow Batareyası irimiqyaslı enerji saxlama sistemlərində inqilab etmək potensialına malik yenilikçi və perspektivli enerji saxlama həllidir. Onun genişlənmə qabiliyyəti, uzun dövriyyə müddəti, təhlükəsizliyi və ekoloji cəhətdən təmiz dizaynı onu şəbəkə saxlama, bərpa olunan enerji inteqrasiyası və digər geniş miqyaslı enerji saxlama tətbiqləri üçün cəlbedici seçim edir. Texnologiya yetkinləşdikcə və xərclərin azaldılması həyata keçirildikcə, VFB-lərin gələcəyində əsas rol oynaya bilər.davamlı enerji anbarı, daha möhkəm və etibarlı enerji şəbəkəsi yaratmağa kömək edir.
Göndərmə vaxtı: 07 yanvar 2025-ci il