Ванадий Redox Flow Батареялары (VFBs)өзгөчө масштабдуу, узак мөөнөттүү сактоо колдонмолорунда олуттуу потенциалы бар өнүгүп келе жаткан энергияны сактоо технологиясы. Кадимкиден айырмаланыпкайра заряддоого болгон батареяны сактоо, VFBs оң жана терс электроддор үчүн ванадий электролит эритмесин колдонушат, бул аларды дизайн жана эксплуатация боюнча уникалдуу кылат.
Vanadium Redox Flow Батарея деген эмне?
Theванадий редокс батарейкасы (VRB), ошондой эле ванадий агым батареясы (VFB) же ванадий редокс агым батареясы (VRFB) катары белгилүү, кайра заряддалуучу агым батареянын бир түрү болуп саналат.
Ал электр энергиясын сактоо жана чыгаруу үчүн ар кандай кычкылдануу абалындагы ванадий иондорун колдонот. Кадимки батарейкалардан айырмаланып, VRFB энергияны катуу электроддордо эмес, система аркылуу айланган суюк электролиттерде сактайт. Бул дизайн масштабдуу жана ийкемдүү болууга мүмкүндүк беретэнергия сактоо чечимдери.
Ванадий редокс агымынын батареясынын негизги компоненттери
| Негизги компонент | Description |
| Электролиттер | - VRFB эки суюк электролиттерди колдонот, адатта ар кандай кычкылдануу абалында ванадий камтыган (V²⁺, V³⁺, V⁴⁺ жана V⁵⁺). |
| Электроддор | - Эки электрод (көбүнчө көмүртек же ушуга окшош материалдар) энергияны бөлүп чыгаруу же сактоо үчүн редокс реакцияларын (калыбына келтирүү жана кычкылдануу) жеңилдетет. |
| Мембрана | - Протон өткөргүч мембрана (көбүнчө Нафиондон жасалган) эки электролит эритмелерин бөлүп, заряд/разряд циклинде эки тараптын ортосунда ион агымын камсыз кылат. |
| Насостор жана агым системасы | - Бул компоненттер энергияны өзгөртүү процесси үчүн ванадий иондорунун үзгүлтүксүз агымын камсыз кылуу менен электрохимиялык клетка аркылуу электролиттерди айлантат. |
Ванадий Redox Flow Батарея кантип иштейт?
- 1. Разряд цикли
- Разряд учурунда оң жана терс электролит эритмелериндеги ванадий иондору электроддордо кычкылдануу жана калыбына келтирүү реакцияларына өтүп, электр энергиясын бөлүп чыгарышат.
- 2. Заряддоо цикли
- Заряддоо учурунда энергия ванадий иондорун баштапкы кычкылдануу абалына жылдыруу менен кычкылдануу жана калыбына келтирүү реакцияларын кайтаруу жолу менен сакталат. Бул процесс системага тышкы ток колдонууну камтыйт.
- 3. Аккан электролиттер
- Агым аккумуляторлорунун негизги мүнөздөмөсү система аркылуу сордурулган суюк электролиттерди колдонуу болуп саналат, бул электролит сактоочу резервуарлардын көлөмүн жөн гана чоңойтуу аркылуу аккумулятордун сыйымдуулугун оңой көбөйтүүгө мүмкүндүк берет.
Vanadium Redox Flow Батарейкаларынын Артыкчылыктары
- √ Масштабдуулук
VRFBлерди электролиттик резервуарлардын көлөмүн көбөйтүү аркылуу оңой эле чоңойтсо болот, бул аларды электр тармактарын балансташтыруу жана энергиянын кайра жаралуучу булактарын сактоо сыяктуу ири масштабдуу энергия сактоо колдонмолору үчүн идеалдуу кылат. - √ Long Cycle Life
Ванадий велосипед тебүү учурунда бузулбайт (анткени ал оң жана терс электролиттер үчүн бир эле материалды колдонот), бул VRFBs башка батарея химияларына салыштырмалуу узак иштөө мөөнөтүн берет.
Naturgy бул ванадий агымы батарейкасын Испаниянын Замора шаарында орноткон.
- √Коопсуздук
VRFBs салыштырмалуу коопсуз, анткени электролиттер күйүүчү эмес жана уулуу эмес. Суюк форма, ошондой эле кээ бир башка типтеги батареяларда кооптонуу жаратышы мүмкүн болгон жылуулуктан качуу коркунучун азайтат. - √ Натыйжалуулук
VRFBs конструкцияга жана эксплуатация шарттарына жараша 65%дан 85%га чейин айлануу эффективдүүлүгүнө ээ болушу мүмкүн (разряд учурунда алынган энергиянын пайызы). -
√ Энергия жана кубаттуулукту ажыратуу
VRFBs энергияны (электролиттик резервуарлардын көлөмүн) жана кубаттуулукту (электрохимиялык клетканын өлчөмү) компоненттерин өз алдынча масштабдай алат, бул аларга ар кандай колдонмолор үчүн ийкемдүүлүктү берет.
Vanadium Redox Flow Батареяларынын Колдонмолору
1 МВт 4 МВт контейнердик ванадий агымынын батареясы таандыкAvista Utilities жана UniEnergy Technologies тарабынан өндүрүлгөн.
- ⭐Тор сактагыч:VRFBs шамал жана күн сыяктуу кайра жаралуучу булактардан ашыкча энергияны сактоо үчүн өзгөчө пайдалуу, бул энергия булактарынын үзгүлтүктөрүн тегиздөө үчүн буферди камсыз кылат.
- ⭐Кайра жаралуучу энергиянын интеграциясы:Алар суроо-талап аз болгондо энергияны топтоп, эң жогорку суроо-талап учурунда аны чыгара алышат.
- ⭐Камдык күч:VRFBs ошондой эле маанилүү инфраструктурада резервдик энергия системалары үчүн колдонулушу мүмкүн.
Vanadium Redox Flow Батарея VS Литий-иондук Батарея
| Өзгөчөлүк | Ванадий Redox Flow Батареясы (VFB) | |
| Коопсуздук | Суудагы электролит эритмелеринен улам коопсузураак, термикалык качуу, өрт же жарылуулар жок. | Коопсуздук коркунучун жаратышы мүмкүн, анын ичинде термикалык качуу, өрт же жарылуулар бузулуп же ысып кетсе. |
| Масштабдуулук | Чоң сактоочу жайларга (жүздөгөн МВт саат) ылайыктуу модулдук кеңейтүүгө мүмкүндүк берүүчү оңой масштабдалат. | Азыраак масштабдалуу; адатта белгиленген өлчөмдөгү бирдиктерде колдонулат, бирок кээ бир колдонмолор үчүн масштабдалышы мүмкүн. |
| Баштапкы наркы | Li-ion батарейкаларына салыштырмалуу жогорку алдын ала инвестиция. | VFBтерге салыштырмалуу алдын ала баасы төмөн. |
| Энергия тыгыздыгы | Төмөнкү энергия тыгыздыгы (12-40 Вт/кг), аларды EV сыяктуу мобилдик тиркемелер үчүн жараксыз кылат. | Энергиянын тыгыздыгы жогору (80-300 Вт/кг), электрдик унаалар (EVs) сыяктуу мобилдик колдонмолор үчүн идеалдуу. |
| Энергияны конверсиялоонун натыйжалуулугу | Ли-иондук батарейкаларга салыштырмалуу төмөн эффективдүүлүк (70-75%). | Заряддоо/разряддын эффективдүү циклдеринен улам жогорку эффективдүүлүк (90%). |
| Cycle Life | Өтө узун цикл (>10 000 цикл, кээ бирлери 20 000 циклден ашат). | Кыскараак цикл (батареянын түрүнө жана колдонулушуна жараша адатта 1000-3000 цикл). |
| Өмүр бою чыгымдар | Бүткүл жашоо циклинде бир ватт-саатка (Вт.саат) азыраак чыгым. Кайра иштетилүүчү ванадий электролиттери менен экологиялык жактан таза. | Убакыттын өтүшү менен циклдин иштөө мөөнөтү жана деградациясынын кыскарышынан улам бир ватт-сааттын өмүр бою наркы жогору. |
| Wh үчүн наркы | Учурда болжол менен $0,30- $0,40/Wh, узак мөөнөттүү энергияны сактоо үчүн үнөмдүү. | Адатта Wh үчүн $ 0,50, кыска мөөнөттүү сактоо үчүн баасы жогору, анткени кыска мөөнөттүү жана тез бузулушу. |
▲Ванадий Redox Flow Батареялары (VFBs) алардын коопсуздугу, масштабдуулугу, узак цикл өмүрү жана узак мөөнөттүү чыгымдардын натыйжалуулугу менен чоң масштабдуу, узак мөөнөттүү энергия сактоо колдонмолору үчүн көбүрөөк ылайыктуу. Бирок, алардын энергиянын төмөн жыштыгы жана жогорку баштапкы баасы аларды электр унаалары сыяктуу колдонмолор үчүн жараксыз кылат.
▲ Литий-иондук батарейкалар (Li-ion)энергиянын жыштыгы жогору болгондуктан, электрдик унаалар сыяктуу портативдик колдонмолор үчүн кеңири колдонулат, бирок алар коопсуздук тобокелдиктери, кыска циклдин иштөө мөөнөтү жана VFBтерге салыштырмалуу жогорку узак мөөнөттүү чыгымдар менен коштолот.
Top 10 Vanadium Flow батарея компаниялары
Дүйнө жүзү боюнча Ванадий Redox Flow Батареяларын (VRFBs) иштеп чыгуу жана коммерциялаштыруу боюнча иштеген бир нече компаниялар жана уюмдар бар.ири масштабдуу энергия сактоо чечимдери. VRFB рыногундагы кээ бир негизги оюнчулар бул технологияга адистешкен түзүлгөн компанияларды жана стартаптарды камтыйт.
1. RedT Energy (азыркы Invinity Energy Systems)
- Жайгашкан жери: Бириккен королдук
- Обзор: RedT Energy HydroStar менен биригип, Invinity Energy Systems компаниясын түздү. Алар VRFB технологиясына негизделген узак мөөнөттүү энергияны сактоо чечимдерине адистешкен. Алардын өнүмдөрү өнөр жай жана тармактык масштабдагы энергияны сактоого багытталган.
2. VRB Energy
- Жайгашкан жери: Кытай / Канада
- Обзор:VRB Energy Кытайдын Мамлекеттик электр тармактар корпорациясынын туунду компаниясы жана VRFBлерди өнүктүрүүгө жана коммерциялаштырууга багытталган. Алар энергияны сактоо боюнча масштабдуу чечимдерди сунуштайт жана Кытайда да, эл аралык рыноктордо да өзгөчө активдүү.
3. Sumitomo Electric Industries
- Жайгашкан жери: Жапония
- Обзор: Sumitomo Vanadium Redox Flow Battery технологиясын иштеп чыгууда маанилүү оюнчу болгон. Компания өзүнүн VRFB системаларын иштеп чыккан жана аларды энергияны сактоо боюнча ар кандай долбоорлордо, атап айтканда япон рыногунда ишке ашырган.
- Жайгашкан жери: Америка Кошмо Штаттары
- Обзор:Imergy Power Systems тармактык масштабдагы энергияны сактоо үчүн ванадий негизиндеги агымдуу батареяларды иштеп чыгууга адистешкен. Компания энергияны сактоо менен күн жана шамал сыяктуу кайра жаралуучу энергия булактарын интеграциялоого багытталган.
5. Сивенс
- Жайгашкан жери:Франция
- Обзор: Sivens - энергияны сактоо үчүн VRFB системаларын өндүрүү менен алектенген француз компаниясы. Алар коммерциялык жана өнөр жай колдонмолору үчүн үнөмдүү, узак мөөнөттүү энергияны сактоо чечимдерин иштеп чыгууга басым жасашат.
- Жайгашкан жери:Канада
- Обзор: VanadiumCorp Resource Inc. - канадалык тоо-кен жана технологиялык компания, ал ванадийди казып алууга жана VRFB технологиясын өнүктүрүүгө багытталган. Компания ванадийди алуунун натыйжалуулугун жогорулатуу жана VRFB үчүн жаңы тиркемелерди иштеп чыгуунун үстүндө иштеп жатат.
7. Энергия сактоо системалары (ESS, Inc.)
- Жайгашкан жери:Америка Кошмо Штаттары
- Обзор:ESS Inc. бул VRFBге окшош, бирок ванадийдин ордуна темирди колдонгон темир агымынын батарея технологиясын колдонуу менен узак мөөнөттүү энергия сактоо чечимдерине багытталган компания. Алар энергияны сактоонун масштабдуу чечимдерин камсыз кылат, бирок алардын иши агымдык батареялардын өсүп жаткан рыногунун бир бөлүгү болуп саналат.
8. CellCube энергия сактоо системалары
- Жайгашкан жери:Австрия / Канада
- Обзор: CellCube, Gildemeister Energy Storage туунду компаниясы, тармактык масштабда сактоо үчүн Vanadium Redox Flow Батареяларын өндүрүүгө жана жайылтууга багытталган. Компания өзгөчө Европада жана Түндүк Америкада энергияны сактоо боюнча ири долбоорлорго катышат.
9. Renewable Energy Solutions (RES Group)
- Жайгашкан жери: Бириккен королдук
- Обзор:RES Group, ири глобалдык энергиянын оюнчусу, кайра жаралуучу булактар үчүн туруктуу, масштабдуу энергияны сактоо чечимдерин иштеп чыгуу максатынын алкагында ванадий агымынын батарейкаларын энергетикалык системаларга интеграциялоонун үстүндө иштеп жатат.
- Жайгашкан жери:Кытай
- Обзор: Pu Neng (PNT) кичинекей жана ири масштабдуу энергия сактоо чечимдери үчүн Vanadium Redox Flow Батареяларды иштеп чыгуу жана өндүрүүчү кытайлык компания болуп саналат. Алар кайра жаралуучу энергия системаларына VRFBлерди интеграциялоого басым жасашат.
Кыйынчылыктар жана келечектеги перспективалар
Vanadium Redox Flow Батареялары келечектүү артыкчылыктарды сунуш кылганы менен, кээ бир көйгөйлөрдү чечүү керек:
- ●Vanadium Redox Flow Батарея баасы:Ванадийдин баасы жана чоң масштабдагы VFB системалары үчүн талап кылынган инфраструктура салыштырмалуу жогору болушу мүмкүн. Бирок, технология жетилип, ванадий өндүрүшүнүн масштабы жогорулаган сайын, чыгымдардын азайышы күтүлүүдө.
- ●Энергия тыгыздыгы:VFBs узак мөөнөттүү эң сонун мүмкүнчүлүктөргө ээ болсо да, алардын энергия тыгыздыгы (көлөм же салмак бирдигине сакталган энергиянын көлөмү) литий-иондук же катуу абалдагы батареяларга караганда төмөн. Бул аларды мейкиндик жана салмак маанилүү болгон колдонмолорго азыраак ылайыктуу кылып коюшу мүмкүн.
- ●Натыйжалуулугу: VFBтердин эффективдүүлүгү жогору болсо да, литий-иондук батарейкаларга караганда бир аз төмөн. Бирок, материалдар жана дизайн жакшыртуулар убакыттын өтүшү менен натыйжалуулугун жогорулатуу күтүлүүдө.
Корутунду
Vanadium Redox Flow Батареясы энергияны сактоочу инновациялык жана келечектүү чечим болуп саналат жана ири масштабдуу энергия сактоо тутумун өзгөртүүгө мүмкүнчүлүк берет. Анын масштабдуулугу, узак цикл мөөнөтү, коопсуздугу жана экологиялык таза дизайны аны электр тармактарын сактоо, кайра жаралуучу энергияны интеграциялоо жана башка масштабдуу энергияны сактоо колдонмолору үчүн жагымдуу вариант кылат. Технология жетилип, чыгымдарды кыскартуу ишке ашкан сайын, VFB келечектеги негизги ролду ойношу мүмкүн.туруктуу энергия сактоо, бир кыйла туруктуу жана ишенимдүү энергия тармагын түзүүгө жардам берет.
Посттун убактысы: 07-январь 2025-жыл