Источник питания для автономных систем электроснабжения на базе проточной аккумуляторной батареи
Ключевые слова:
проточные аккумуляторные батареи, стек, положительный и отрицательный электролиты, испытательный стенд
Аннотация
Проточные аккумуляторные батареи – высокоэффективное решение для долгосрочного хранения энергии на ответственных объектах и объектах альтернативного энергоснабжения. Основным преимуществом проточного накопителя является возможность создания аккумуляторов безграничной мощности и энергоемкости системы посредством изменения площади ячеек, количества ячеек в батарее и соответственно емкости баков с электролитами. Основным элементом проточного аккумулятора, в частности ванадий-кислотного, является проточная ячейка. Авторами разработана технология изготовления электролита для проточной аккумуляторной батареи и синтезирован его объем, достаточный для проведения лабораторных исследований. Проведены испытания проточной аккумуляторной батареи мощностью 5 кВт, разработана конструктивная схема размещения лабораторного технологического оборудования для промышленного синтеза электролита. Разработана система управления проточного аккумулятора, осуществляющая сбор, анализ и хранение данных с датчиков, а также автоматическое и ручное управление насосами для прокачки электролита через ячейки. В статье представлены результаты испытаний стека ванадиевой проточной батареи на испытательном стенде, созданном ЗАО «МПОТК «ТЕХНОКОМПЛЕКТ».
Литература
1. Белов Д.В. и др. Исследование влияния характеристик и конструкции накопителей электрической энергии на работу систем бесперебойного питания. – Электричество, 2020, № 10, с. 4–11.
2. Kuzmin I., et al. Source for Autonomous Power Supply System Based on Flow Battery. – Energies, 2022, 15 (9), 3027, DOI:10.3390/en15093027.
3. Renewable Capacity Statistics 2018. The International Renewable Energy Agency (IRENA) [Электрон. ресурс], URL: http://www.irena.org (дата обращения 30.05.2022).
4. Стационарные системы накопления энергии. Технология проточных редокс-батарей, 2019 [Электрон. ресурс], URL: www.rusbat.com/Redox.pdf (дата обращения 30.05.2022).
5. Chen R, Kim S, Chang Z. Redox Flow Batteries: Fundamentals and Applications. – in Book: Redox: Principles and Advance Applications. London: InTech, 2017, pp. 103–118, DOI: 10.5772/ intechopen.68752.
6. Schoenung S.M. Energy Storage Systems Cost Update. A Stu-dy for the DOE Energy Storage Systems Program. Sandia Report, SAND2011-2730, 2011, 30 p., DOI:10.2172/1013227.
7. Regulatory Indicators for Sustainable Energy (RISE), 2020 [Электрон. ресурс], URL: https://rise.worldbank.org/reports, https://rise.worldbank.org/scores (дата обращения 02.09.2021).
8. Heraldnet [Электрон. ресурс], URL: http://www.heraldnet.com/news/pud-invests-in-11-2-million-in-energy-storing-units/ (дата обращения 02.09.2021).
9. UniEnergy Technologies [Электрон. ресурс], URL: http://www.uetechnologies.com/technology (дата обращения 02.09.2021).
10. World Economic Outlook Database, 2021 [Электрон. ресурс], URL: http://www.imf.org (дата обращения 02.09.2021).
11. Rahman А., Skyllas-Kazacos M. Vanadium Redox Battery: Positive Half-Cell Electrolyte Studies. – Journal of Power Sources, 2009, 189(2), pp.1212–1219, DOI: DOI:10.1016/j.jpowsour.2008.12.113.
12. Global Storage Market to Double Six Times by 2030 [Электрон. ресурс], URL: https://about.bnef.com/blog/global-storage-market-double-six-times-2030 (дата обращения 20.05.2022).
13. Pawel I. The Cost of Storage – How to Calculate the Levelized Cost of Stored Energy (LCOE) and Applications to Renewable Energy Generation. – Energy Procedia, 2014, vol. 46, pp. 68–77, DOI:10.1016/j.egypro.2014.01.159.
14. ГОСТ IEC/TS 62282-7-1-2016. Технологии производства топливных батарей. Ч. 7-1. Топливные элементы с полимерным электролитом. Методы испытаний единичного элемента. М.: Стандартинформ, 2017, 38 с.
15. Energy Storage Trends and Opportunities in Emerging Markets [Электрон. ресурс], URL: https://www.connect4climate.org/publication/energy-storage-trends-and-opportunities-emerging-markets (дата обращения 20.05.2022)
#
1. Belov D.V., et al. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2020, No. 10, pp. 4–11.
2. Kuzmin I., et al. Source for Autonomous Power Supply System Based on Flow Battery. – Energies, 2022, 15 (9), 3027, DOI:10.3390/en15093027.
3. Renewable Capacity Statistics 2018. The International Renewable Energy Agency (IRENA) [Electron. resource], URL: http://www.irena.org (Date of appeal 30.05.2022).
4. Statsionarnye sistemy nakopleniya energii. Tekhnologiya protochnyh redoks-batarey (Stationary Energy Storage Systems. Technology of Flowing Redox Batteries), 2019 [Electron. resource], URL: www.rus-bat.com/Redox.pdf (Date of appeal 30.05.2022).
5. Chen R, Kim S, Chang Z. Redox Flow Batteries: Fundamentals and Applications. – in Book: Redox: Principles and Advance Applications. London: InTech, 2017, pp. 103–118, DOI: 10.5772/ intechopen.68752.
6. Schoenung S.M. Energy Storage Systems Cost Update. A Study for the DOE Energy Storage Systems Program. Sandia Report, SAND2011-2730, 2011, 30 p., DOI:10.2172/1013227.
7. Regulatory Indicators for Sustainable Energy (RISE), 2020 [Electron. resource], URL: https://rise.worldbank.org/reports, https://rise.worldbank.org/scores (Date of appeal 02.09.2021).
8. Heraldnet [Electron. resource], URL: http://www.heraldnet.com/news/pud-invests-in-11-2-million-in-energy-storing-units/ (Date of appeal 02.09.2021).
9. UniEnergy Technologies [Electron. resource], URL: http://www.uetechnologies.com/technology (Date of appeal 02.09.2021).
10. World Economic Outlook Database, 2021 [Electron. resource], URL: http://www.imf.org (Date of appeal 02.09.2021).
11. Rahman А., Skyllas-Kazacos M. Vanadium Redox Battery: Positive Half-Cell Electrolyte Studies. – Journal of Power Sources, 2009, 189(2), pp.1212–1219, DOI: DOI:10.1016/j.jpowsour.2008.12.113.
12. Global Storage Market to Double Six Times by 2030 [Electron. resource], URL: https://about.bnef.com/blog/global-storage-market-double-six-times-2030 (Date of appeal 20.05.2022).
13. Pawel I. The Cost of Storage – How to Calculate the Levelized Cost of Stored Energy (LCOE) and Applications to Renewable Energy Generation. – Energy Procedia, 2014, vol. 46, pp. 68–77, DOI:10.1016/j.egypro.2014.01.159.
14. GОSТ IEC/TS 62282-7-1-2016. Tekhnologii proizvodstva toplivnyh batarey. Ch. 7-1. Toplivnye elementy s polimernym elektrolitom. Metody ispytaniy edinichnogo elementa (Fuel Cell Technologies. Part 7-1. Single Cell Test Methods for Polymer Electrolyte Fuel Cell). М.: Standartinform, 2017, 38 p.
15. Energy Storage Trends and Opportunities in Emerging Markets [Electron. resource], URL: https://www.connect4climate.org/publication/energy-storage-trends-and-opportunities-emerging-markets (Date of appeal 20.05.2022)
2. Kuzmin I., et al. Source for Autonomous Power Supply System Based on Flow Battery. – Energies, 2022, 15 (9), 3027, DOI:10.3390/en15093027.
3. Renewable Capacity Statistics 2018. The International Renewable Energy Agency (IRENA) [Электрон. ресурс], URL: http://www.irena.org (дата обращения 30.05.2022).
4. Стационарные системы накопления энергии. Технология проточных редокс-батарей, 2019 [Электрон. ресурс], URL: www.rusbat.com/Redox.pdf (дата обращения 30.05.2022).
5. Chen R, Kim S, Chang Z. Redox Flow Batteries: Fundamentals and Applications. – in Book: Redox: Principles and Advance Applications. London: InTech, 2017, pp. 103–118, DOI: 10.5772/ intechopen.68752.
6. Schoenung S.M. Energy Storage Systems Cost Update. A Stu-dy for the DOE Energy Storage Systems Program. Sandia Report, SAND2011-2730, 2011, 30 p., DOI:10.2172/1013227.
7. Regulatory Indicators for Sustainable Energy (RISE), 2020 [Электрон. ресурс], URL: https://rise.worldbank.org/reports, https://rise.worldbank.org/scores (дата обращения 02.09.2021).
8. Heraldnet [Электрон. ресурс], URL: http://www.heraldnet.com/news/pud-invests-in-11-2-million-in-energy-storing-units/ (дата обращения 02.09.2021).
9. UniEnergy Technologies [Электрон. ресурс], URL: http://www.uetechnologies.com/technology (дата обращения 02.09.2021).
10. World Economic Outlook Database, 2021 [Электрон. ресурс], URL: http://www.imf.org (дата обращения 02.09.2021).
11. Rahman А., Skyllas-Kazacos M. Vanadium Redox Battery: Positive Half-Cell Electrolyte Studies. – Journal of Power Sources, 2009, 189(2), pp.1212–1219, DOI: DOI:10.1016/j.jpowsour.2008.12.113.
12. Global Storage Market to Double Six Times by 2030 [Электрон. ресурс], URL: https://about.bnef.com/blog/global-storage-market-double-six-times-2030 (дата обращения 20.05.2022).
13. Pawel I. The Cost of Storage – How to Calculate the Levelized Cost of Stored Energy (LCOE) and Applications to Renewable Energy Generation. – Energy Procedia, 2014, vol. 46, pp. 68–77, DOI:10.1016/j.egypro.2014.01.159.
14. ГОСТ IEC/TS 62282-7-1-2016. Технологии производства топливных батарей. Ч. 7-1. Топливные элементы с полимерным электролитом. Методы испытаний единичного элемента. М.: Стандартинформ, 2017, 38 с.
15. Energy Storage Trends and Opportunities in Emerging Markets [Электрон. ресурс], URL: https://www.connect4climate.org/publication/energy-storage-trends-and-opportunities-emerging-markets (дата обращения 20.05.2022)
#
1. Belov D.V., et al. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2020, No. 10, pp. 4–11.
2. Kuzmin I., et al. Source for Autonomous Power Supply System Based on Flow Battery. – Energies, 2022, 15 (9), 3027, DOI:10.3390/en15093027.
3. Renewable Capacity Statistics 2018. The International Renewable Energy Agency (IRENA) [Electron. resource], URL: http://www.irena.org (Date of appeal 30.05.2022).
4. Statsionarnye sistemy nakopleniya energii. Tekhnologiya protochnyh redoks-batarey (Stationary Energy Storage Systems. Technology of Flowing Redox Batteries), 2019 [Electron. resource], URL: www.rus-bat.com/Redox.pdf (Date of appeal 30.05.2022).
5. Chen R, Kim S, Chang Z. Redox Flow Batteries: Fundamentals and Applications. – in Book: Redox: Principles and Advance Applications. London: InTech, 2017, pp. 103–118, DOI: 10.5772/ intechopen.68752.
6. Schoenung S.M. Energy Storage Systems Cost Update. A Study for the DOE Energy Storage Systems Program. Sandia Report, SAND2011-2730, 2011, 30 p., DOI:10.2172/1013227.
7. Regulatory Indicators for Sustainable Energy (RISE), 2020 [Electron. resource], URL: https://rise.worldbank.org/reports, https://rise.worldbank.org/scores (Date of appeal 02.09.2021).
8. Heraldnet [Electron. resource], URL: http://www.heraldnet.com/news/pud-invests-in-11-2-million-in-energy-storing-units/ (Date of appeal 02.09.2021).
9. UniEnergy Technologies [Electron. resource], URL: http://www.uetechnologies.com/technology (Date of appeal 02.09.2021).
10. World Economic Outlook Database, 2021 [Electron. resource], URL: http://www.imf.org (Date of appeal 02.09.2021).
11. Rahman А., Skyllas-Kazacos M. Vanadium Redox Battery: Positive Half-Cell Electrolyte Studies. – Journal of Power Sources, 2009, 189(2), pp.1212–1219, DOI: DOI:10.1016/j.jpowsour.2008.12.113.
12. Global Storage Market to Double Six Times by 2030 [Electron. resource], URL: https://about.bnef.com/blog/global-storage-market-double-six-times-2030 (Date of appeal 20.05.2022).
13. Pawel I. The Cost of Storage – How to Calculate the Levelized Cost of Stored Energy (LCOE) and Applications to Renewable Energy Generation. – Energy Procedia, 2014, vol. 46, pp. 68–77, DOI:10.1016/j.egypro.2014.01.159.
14. GОSТ IEC/TS 62282-7-1-2016. Tekhnologii proizvodstva toplivnyh batarey. Ch. 7-1. Toplivnye elementy s polimernym elektrolitom. Metody ispytaniy edinichnogo elementa (Fuel Cell Technologies. Part 7-1. Single Cell Test Methods for Polymer Electrolyte Fuel Cell). М.: Standartinform, 2017, 38 p.
15. Energy Storage Trends and Opportunities in Emerging Markets [Electron. resource], URL: https://www.connect4climate.org/publication/energy-storage-trends-and-opportunities-emerging-markets (Date of appeal 20.05.2022)
