Vanadio Redoksaj Fluaj Baterioj (VFB-oj)estas emerĝanta energia stokada teknologio kun signifa potencialo, precipe en grandskalaj, longdaŭraj stokadaj aplikoj. Male al konvenciajreŝargebla baterio stokado, VFB-oj uzas vanadan elektrolitan solvaĵon por kaj la pozitivaj kaj negativaj elektrodoj, igante ilin unikaj laŭ dezajno kaj funkciado.
Kio estas Vanadio-Redoksa Flua Baterio?
Lavanadio-redoksa baterio (VRB), ankaŭ konata kiel la vanadia fluobaterio (VFB) aŭ vanadia redoksa fluobaterio (VRFB), estas tipo de reŝargebla fluobaterio.
Ĝi uzas vanadio-jonojn en diversaj oksidiĝaj statoj por stoki kaj liberigi elektran energion. Male al konvenciaj baterioj, VRFB-oj stokas energion en likvaj elektrolitoj, kiuj cirkulas tra la sistemo, anstataŭ en solidaj elektrodoj. Ĉi tiu dezajno permesas skaleblan kaj flekseblan...energiaj stokaj solvoj.
Ŝlosilaj Komponantoj de Vanadio-Redoksa Flua Baterio
| Ŝlosila Komponanto | Priskribo |
| Elektrolitoj | - VRFB uzas du likvajn elektrolitojn, tipe enhavantajn vanadion en malsamaj oksidiĝaj statoj (V²⁺, V³⁺, V⁴⁺, kaj V⁵⁺). |
| Elektrodoj | Du elektrodoj (kutime karbono aŭ similaj materialoj) faciligas la redoksajn reakciojn (redukto kaj oksidado) por liberigi aŭ stoki energion. |
| Membrano | Proton-kondukta membrano (ofte farita el Nafion) apartigas la du elektrolitajn solvaĵojn, permesante jonfluon inter la du flankoj dum la ŝargo/malŝargo-ciklo. |
| Pumpiloj kaj Flusistemo | - Ĉi tiuj komponantoj cirkuligas la elektrolitojn tra la elektrokemia ĉelo, certigante kontinuan fluon de vanadio-jonoj por la energi-konverta procezo. |
Kiel Funkcias Vanadio-Redoksa Flua Baterio?
- 1. Malŝarĝa Ciklo
- Dum malŝarĝo, vanadio-jonoj en la pozitivaj kaj negativaj elektrolitaj solvaĵoj spertas oksidigajn kaj reduktajn reakciojn ĉe la elektrodoj, liberigante elektran energion.
- 2. Ŝarĝa Ciklo
- Dum ŝargado, energio estas stokita per inversigo de la oksidiĝaj kaj reduktaj reakcioj, movante vanadio-jonojn reen al iliaj originalaj oksidiĝaj statoj. Ĉi tiu procezo implikas apliki eksteran kurenton al la sistemo.
- 3. Fluantaj Elektrolitoj
- La ĉefa karakterizaĵo de fluaj baterioj estas la uzo de likvaj elektrolitoj, kiuj estas pumpitaj tra la sistemo, kio permesas facile pliigi la kapaciton de la baterio simple pligrandigante la grandecon de la elektrolitaj stokujoj.
Avantaĝoj de Vanadio-Redoksaj Fluaj Baterioj
- √ Skalebleco
VRFB-oj povas esti facile skalitaj pligrandigante la grandecon de la elektrolitaj tankoj, igante ilin idealaj por grandskalaj energiaj stokadaplikoj kiel ekzemple reto-ekvilibrigo kaj renovigebla energia stokado. - √ Longa Cikla Vivo
Vanado ne degradiĝas dum ciklado (ĉar ĝi uzas la saman materialon por kaj pozitivaj kaj negativaj elektrolitoj), kio donas al VRFB-oj pli longan funkcian vivon kompare kun aliaj bateriokemioj.
Naturgy deplojis ĉi tiun vanadian flubaterion en Zamora, Hispanio.
- √Sekureco
VRFB-oj estas relative sekuraj ĉar la elektrolitoj estas nebrulemaj kaj netoksaj. La likva formo ankaŭ reduktas la riskon de termika elfluo, kiu povas esti zorgo en iuj aliaj specoj de baterioj. - √ Efikeco
VRFB-oj povas havi revenajn efikecojn (la procento de energio reakirita dum malŝarĝado) intervalantajn de 65% ĝis 85%, depende de la dezajno kaj funkciigaj kondiĉoj. -
√ Energio kaj Potenco-Malkuplado
VRFB-oj povas sendepende skali la energion (grandeco de elektrolitaj tankoj) kaj potencon (grandeco de la elektrokemia ĉelo) komponantojn, kio donas al ili flekseblecon por malsamaj aplikoj.
Aplikoj de Vanadio-Redoksaj Fluaj Baterioj
La 1 MW 4 MWh kontenerigita vanadio-fluobaterio posedata deAvista Utilities kaj fabrikita de UniEnergy Technologies.
- ⭐Krada Stokado:VRFB-oj estas precipe utilaj por stokado de troa energio el renovigeblaj fontoj kiel vento kaj suno, provizante bufron por glatigi la intermitecon de ĉi tiuj energifontoj.
- ⭐Integriĝo de Renovigebla Energio:Ili povas stoki energion kiam la postulo estas malalta kaj liberigi ĝin dum la pintaj postulhoroj.
- ⭐Rezerva Potenco:VRFB-oj ankaŭ povas esti uzataj por rezervaj potenco-sistemoj en kritika infrastrukturo.
Vanadio Redoksfluo-Baterio VS Litio-Jona Baterio
| Trajto | Vanadio Redoksfluo-Baterio (VFB) | |
| Sekureco | Esence pli sekura pro akvaj elektrolitaj solvaĵoj, neniu termika forkurado, fajroj aŭ eksplodoj. | Povas prezenti sekurecriskojn, inkluzive de termika forkurado, fajroj aŭ eksplodoj se difektita aŭ trovarmigita. |
| Skalebleco | Facile skalebla, permesante modulan vastiĝon taŭgan por grandaj stokejoj (centoj da MWh). | Malpli skalebla; tipe uzata en fiks-grandecaj unuoj, kvankam ĝi povas esti skalebla por iuj aplikoj. |
| Komenca Kosto | Pli alta antaŭa investo kompare kun litio-jonaj baterioj. | Pli malalta komenca kosto kompare kun VFB-oj. |
| Energia Denseco | Pli malalta energidenso (12-40 Wh/kg), igante ilin netaŭgaj por moveblaj aplikoj kiel elektraj veturiloj. | Pli alta energidenseco (80-300 Wh/kg), ideala por moveblaj aplikoj kiel elektraj veturiloj (EV-oj). |
| Energia Konverta Efikeco | Pli malalta efikeco (70-75%) kompare kun litio-jonaj baterioj. | Pli alta efikeco (90%) pro pli efikaj ŝarĝo-/malŝarĝo-cikloj. |
| Cikla Vivo | Ekstreme longa ciklovivo (>10,000 cikloj, kun kelkaj superantaj 20,000 ciklojn). | Pli mallonga ciklovivo (kutime 1.000-3.000 cikloj, depende de la bateriospeco kaj uzado). |
| Dumvivaj Kostoj | Pli malalta kosto por Vathoro (Wh) dum la tuta vivciklo. Pli ekologie amika kun recikleblaj vanadio-elektrolitoj. | Pli alta dumviva kosto por vathoro pro pli mallonga ciklovivo kaj degenero laŭlonge de la tempo. |
| Kosto Po Wh | Nuntempe ĉirkaŭ 0,30-0,40 usonaj dolaroj por Wh, pli kostefika por longdaŭra energia stokado. | Tipe 0,50 USD por Wh, pli alta kosto por longdaŭra stokado pro pli mallonga ciklovivo kaj pli rapida degenero. |
▲Vanadio Redoksaj Fluaj Baterioj (VFB-oj) estas pli taŭgaj por grandskalaj, longdaŭraj energiakumulaj aplikoj pro ilia sekureco, skalebleco, longa ciklovivo kaj kostefikeco longtempe. Tamen, ilia malalta energidenseco kaj alta komenca kosto igas ilin netaŭgaj por aplikoj kiel elektraj veturiloj.
▲ Litio-jonaj baterioj (Li-jonaj)estas pli vaste uzataj por porteblaj aplikoj kiel elektraj veturiloj pro sia pli alta energiintenso, sed ili venas kun sekurecriskoj, pli mallonga ciklovivo kaj pli altaj longdaŭraj kostoj kompare kun VFB-oj.
Supraj 10 Vanadium Flow Baterio-Firmaoj
Pluraj kompanioj kaj organizoj tutmonde laboras pri la disvolviĝo kaj komercigo de Vanadio-Redoksaj Fluaj Baterioj (VRFB-oj), kun fokuso surgrandskalaj energiaj stokaj solvojKelkaj ŝlosilaj ludantoj en la merkato de VRFB inkluzivas kaj establitajn kompaniojn kaj noventreprenojn specialiĝantajn pri ĉi tiu teknologio.
1. RedT Energy (nun Invinity Energy Systems)
- Loko: Unuiĝinta Reĝlando
- Superrigardo: RedT Energy kuniĝis kun HydroStar por formi Invinity Energy Systems. Ili specialiĝas pri longdaŭraj energiaj stokaj solvoj bazitaj sur VRFB-teknologio. Iliaj produktoj celas industriajn kaj krad-skalajn energiajn stokajn aplikojn.
2. VRB Energio
- Loko: Ĉinio / Kanado
- Superrigardo:VRB Energy estas filio de la Ĉina Ŝtata Elektrocentralo kaj fokusiĝas al la disvolviĝo kaj komercigo de VRFB-oj. Ili ofertas grandskalajn energiajn stokadajn solvojn kaj estas aparte aktivaj kaj en Ĉinio kaj en internaciaj merkatoj.
3. Sumitomo Elektraj Industrioj
- Loko: Japanio
- Superrigardo: Sumitomo estis grava ludanto en la disvolviĝo de la teknologio de Vanadium Redox Flow Battery. La kompanio disvolvis siajn proprajn VRFB-sistemojn kaj efektivigis ilin en diversaj energiaj stokadprojektoj, precipe en la japana merkato.
- Loko: Usono
- Superrigardo:Imergy Power Systems specialiĝas pri disvolvado de vanadio-bazitaj flubaterioj por stokado de energio je granda reto. La kompanio celas integri renovigeblajn energifontojn kiel suna kaj venta energio kun stokado de energio.
5. Sivens
- Loko:Francio
- Superrigardo: Sivens estas franca kompanio engaĝita en la produktado de VRFB-sistemoj por energiakumulado. Ili fokusiĝas al disvolvado de kostefikaj, longdaŭraj energiakumulaj solvoj por kaj komercaj kaj industriaj aplikoj.
- Loko:Kanado
- Superrigardo: VanadiumCorp Resource Inc. estas kanada minada kaj teknologia kompanio, kiu specialiĝas pri la ekstraktado de vanado kaj la disvolviĝo de VRFB-teknologio. La kompanio laboras pri plibonigo de la efikeco de vanada ekstraktado kaj disvolviĝo de novaj aplikoj por VRFB-oj.
7. Energiaj Stokado-Sistemoj (ESS, Inc.)
- Loko:Usono
- Superrigardo:ESS Inc. estas kompanio fokusita pri longdaŭraj energiakumulaj solvoj uzante ferfluan bateriteknologion, kiu similas al VRFB sed uzas feron anstataŭ vanadio. Ili provizas grandskalajn energiakumulajn solvojn, sed ilia laboro estas parto de la kreskanta merkato de flubaterioj.
8. CellCube Energiaj Stokaj Sistemoj
- Loko:Aŭstrio / Kanado
- Superrigardo: CellCube, filio de Gildemeister Energy Storage, specialiĝas pri fabrikado kaj deplojo de Vanadium Redox Flow Batteries por stokado je kradoj. La kompanio aparte okupiĝas pri grandskalaj energiaj stokadprojektoj en Eŭropo kaj Nordameriko.
9. Renovigeblaj Energiaj Solvoj (RES-Grupo)
- Loko: Unuiĝinta Reĝlando
- Superrigardo:RES Group, granda tutmonda aganto pri renovigebla energio, laboras pri integrado de vanadiumaj fluobaterioj en energisistemojn kiel parto de sia celo disvolvi daŭripovajn, grandskalajn energiajn stokajn solvojn por renovigeblaj energioj.
- Loko:Ĉinio
- Superrigardo: Pu Neng (PNT) estas ĉina kompanio, kiu disvolvas kaj fabrikas vanadiajn redoksajn fluajn bateriojn por kaj malgrandaj kaj grandskalaj energiaj stokaj solvoj. Ili fokusiĝas al integrado de VRFB-oj en renovigeblajn energiajn sistemojn.
Defioj kaj Estontaj Perspektivoj
Kvankam Vanadio-Redoksaj Fluaj Baterioj ofertas promesplenajn avantaĝojn, ekzistas kelkaj defioj, kiujn oni devas trakti:
- ●Prezo de Baterio kun Vanadio Redoksfluo:La kosto de vanado kaj la infrastrukturo bezonata por grandskalaj VFB-sistemoj povas esti relative altaj. Tamen, dum la teknologio maturiĝas kaj la produktado de vanado pligrandiĝas, oni atendas, ke la kostoj malpliiĝos.
- ●Energia denseco:Kvankam VFB-oj havas bonegajn longdaŭrajn kapablojn, ilia energidenseco (la kvanto de energio stokita por unuo de volumeno aŭ pezo) estas pli malalta ol tiu de litio-jonaj aŭ solidstataj baterioj. Tio povas igi ilin malpli taŭgaj por aplikoj kie spaco kaj pezo estas kritikaj.
- ●Efikeco: La efikeco de variaj kurentoj kaj baterioj (VFB-oj), kvankam alta, estas ankoraŭ iomete pli malalta ol tiu de litio-jonaj baterioj. Tamen, oni atendas, ke plibonigoj en materialoj kaj dezajno plibonigos la efikecon laŭlonge de la tempo.
Konkludo
La Vanadium Redox Flow Battery estas noviga kaj promesplena energia stokada solvo kun la potencialo revolucii grandskalajn energiajn stokajn sistemojn. Ĝia skalebleco, longa ciklovivo, sekureco kaj ekologie amika dezajno igas ĝin alloga elekto por retostokado, renovigebla energia integriĝo kaj aliaj grandskalaj energiaj stokadaj aplikoj. Dum la teknologio maturiĝas kaj kostreduktoj realiĝas, VFB-oj povus ludi ŝlosilan rolon en la estonteco de...daŭripova energia stokado, helpante krei pli rezisteman kaj fidindan energireton.
Afiŝtempo: Jan-07-2025