1. Įvadas

The12V 100Ah LiFePO4 baterijadėl daugybės privalumų, tokių kaip didelis energijos tankis, ilgas tarnavimo laikas, saugumas ir ekologiškumas, tampa geriausiu energijos kaupimo pasirinkimu.Šiame straipsnyje pateikiama išsami įvairių šios pažangios baterijų technologijos taikymo analizė, paremta atitinkamais duomenimis ir tyrimų rezultatais.

2. LiFePO4 akumuliatorių privalumai energijos kaupimui

2.1 Didelis energijos tankis:

LiFePO4 akumuliatorių energijos tankis yra apie 90–110 Wh/kg, o tai yra daug didesnis nei švino rūgšties akumuliatorių (30–40 Wh/kg) ir panašus į kai kurias ličio jonų chemines medžiagas (100–265 Wh/kg). (1).

2.2 Ilgas ciklo tarnavimo laikas:

LiFePO4 baterijos, kurių įprastas ciklas yra daugiau nei 2 000 ciklų esant 80 % iškrovimo gyliui (DoD), gali veikti daugiau nei penkis kartus ilgiau nei švino rūgšties akumuliatoriai, kurių ciklas paprastai yra 300–500 ciklų (2).

2.3.Saugumas ir stabilumas:

LiFePO4 baterijos yra mažiau linkusios į šiluminį nutekėjimą, palyginti su kitomis ličio jonų cheminėmis medžiagomis dėl jų stabilios kristalinės struktūros (3).Tai žymiai sumažina perkaitimo ar kitų saugos pavojų riziką.

2.4.Ekologiškumas:

Skirtingai nuo švino rūgšties akumuliatorių, kuriuose yra toksiško švino ir sieros rūgšties, LiFePO4 akumuliatoriuose nėra jokių pavojingų medžiagų, todėl jie yra ekologiškesni (4).

3. Saulės energijos kaupimas

LiFePO4 baterijos vis dažniau naudojamos saulės energijos kaupimui:

3.1 Gyvenamosios saulės energijos sistemos:

Tyrimas parodė, kad LiFePO4 baterijų naudojimas gyvenamosiose saulės energijos kaupimo sistemose gali sumažinti suvienodintas energijos sąnaudas (LCOE) iki 15%, palyginti su švino rūgšties akumuliatoriais (5).

3.2 Komerciniai saulės energijos įrenginiai:

Komerciniams įrengimams naudingas ilgas LiFePO4 baterijų veikimo laikas ir didelis energijos tankis, todėl sumažėja poreikis dažnai keisti baterijas ir sumažinamas sistemos plotas.

3.3 Saulės energijos sprendimai be tinklo:

Atokiose vietovėse, kuriose nėra prieigos prie tinklo, LiFePO4 baterijos gali patikimai saugoti saulės energiją naudojančias sistemas, kurių LCOE yra mažesnė nei švino rūgšties baterijų (5).

3.4 12V 100Ah LiFePO4 akumuliatoriaus naudojimo saulės energijos saugykloje pranašumai:

LiFePO4 akumuliatorių ilgaamžiškumas, saugumas ir ekologiškumas daro juos idealiu pasirinkimu saulės energijos kaupimui.

4. Rezervinio maitinimo ir nepertraukiamo maitinimo šaltinio (UPS) sistemos

LiFePO4 baterijos naudojamos atsarginėse maitinimo ir UPS sistemose, kad būtų užtikrintas patikimas maitinimas pertrūkių ar tinklo nestabilumo metu:

4.1 Namų atsarginės maitinimo sistemos:

Namų savininkai gali naudoti 12 V 100 Ah LiFePO4 akumuliatorių kaip atsarginės maitinimo sistemos dalį, kad išlaikytų maitinimą pertrūkių metu, ilgesnio ciklo eksploatavimo laiką ir geresnį našumą nei švino rūgšties akumuliatorių (2).

4.2.Veiklos tęstinumas ir duomenų centrai:

Tyrimas parodė, kad duomenų centrų UPS sistemose esančios LiFePO4 baterijos gali 10–40 % sumažinti bendrąsias nuosavybės išlaidas (TCO), palyginti su vožtuvu reguliuojamomis švino rūgšties (VRLA) baterijomis, visų pirma dėl ilgesnio ciklo veikimo ir mažesnio. techninės priežiūros reikalavimai (6).

4.3 12V 100Ah LiFePO4 akumuliatoriaus UPS sistemose privalumai:

Dėl ilgo LiFePO4 akumuliatoriaus veikimo ciklo, saugumo ir didelio energijos tankio jie puikiai tinka naudoti UPS.

5. Elektromobilių (EV) įkrovimo stotelės

LiFePO4 baterijas galima naudoti EV įkrovimo stotyse energijai kaupti ir energijos poreikiui valdyti:

5.1 Prie tinklo prijungtos elektromobilių įkrovimo stotelės:

LiFePO4 akumuliatoriai, kaupdami energiją mažo poreikio laikotarpiais, gali padėti prie tinklo prijungtoms elektromobilių įkrovimo stotims sumažinti didžiausią paklausą ir susijusias išlaidas.Tyrimas parodė, kad naudojant LiFePO4 baterijas paklausai valdyti EV įkrovimo stotyse, didžiausią paklausą galima sumažinti iki 30 % (7).

5.2 Elektromobilių įkrovimo sprendimai be tinklo:

Tolimose vietose, kuriose nėra prieigos prie tinklo, LiFePO4 baterijos gali kaupti saulės energiją, kad ją būtų galima naudoti ne tinkle esančiose elektromobilių įkrovimo stotyse, siūlančios tvarų ir efektyvų įkrovimo sprendimą.

5.3 12V 100Ah LiFePO4 akumuliatoriaus naudojimo EV įkrovimo stotyse pranašumai:

Dėl didelio LiFePO4 baterijų energijos tankio ir ilgo ciklo veikimo jie idealiai tinka valdyti energijos poreikį ir užtikrinti patikimą energijos kaupimą elektromobilių įkrovimo stotyse.

6. Tinklo masto energijos kaupimas

LiFePO4 akumuliatoriai taip pat gali būti naudojami tinklo masto energijos kaupimui, teikiant vertingas paslaugas elektros tinklui:

6.1 Didžiausias skutimas ir apkrovos išlyginimas:

LiFePO4 akumuliatoriai gali padėti komunalinėms įmonėms subalansuoti tinklą ir sumažinti papildomos energijos gamybos poreikį, kaupdami energiją mažo poreikio laikotarpiais ir išleisdami ją didžiausio poreikio metu.Bandomajame projekte LiFePO4 baterijos buvo naudojamos siekiant sumažinti didžiausią paklausą 15 % ir padidinti atsinaujinančios energijos naudojimą 5 % (8).

6.2 Atsinaujinančios energijos integravimas:

LiFePO4 baterijos gali kaupti energiją, pagamintą iš atsinaujinančių šaltinių, pvz., saulės ir vėjo, ir, kai reikia, ją išleisti, taip padedant išlyginti šių energijos šaltinių su pertrūkiais pobūdį.Tyrimai parodė, kad LiFePO4 akumuliatorių derinimas su atsinaujinančios energijos sistemomis gali padidinti bendrą sistemos efektyvumą iki 20 % (9).

6.3 Avarinis atsarginis maitinimas:

Nutrūkus tinklui, LiFePO4 baterijos gali suteikti būtinos atsarginės energijos kritinei infrastruktūrai ir padėti išlaikyti tinklo stabilumą.

6.4 12V 100Ah LiFePO4 akumuliatoriaus vaidmuo tinklo masto energijos saugykloje:

Dėl didelio energijos tankio, ilgo veikimo ir saugos savybių LiFePO4 akumuliatoriai puikiai tinka tinklo masto energijos kaupimui.

7. Išvada

Apibendrinant galima pasakyti, kad 12V 100Ah LiFePO4 akumuliatorius turi platų pritaikymo spektrą energijos kaupimo srityje, įskaitant saulės energijos kaupimą, atsarginę maitinimo ir UPS sistemas, elektromobilių įkrovimo stotis ir tinklo masto energijos kaupimą.Remiantis duomenimis ir tyrimų rezultatais, dėl daugelio privalumų jis yra idealus pasirinkimas šioms programoms.Kadangi švarių ir efektyvių energijos kaupimo sprendimų paklausa ir toliau auga, LiFePO4 baterijos yra pasirengusios vaidinti svarbų vaidmenį formuojant mūsų tvarios energijos ateitį.