Производитель аккумуляторов увеличивает производительность за счет автоматизации

Jul 19, 2023

ESS установила на своей автоматизированной сборочной линии как шестиосных роботов, так и роботов SCARA. Фото любезно предоставлено ESS Inc.

Чтобы максимально эффективно использовать возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнечная энергия, коммунальные предприятия должны решить проблему перебоев. Когда не светит солнце или не дует ветер, энергия не вырабатывается. Более того, энергетическая сеть была спроектирована так, чтобы принимать постоянную и предсказуемую мощность электростанций, работающих на топливе, а не резкий взлет и падение мощности, производимое солнечными панелями на рассвете и закате.

Чтобы решить эту проблему, коммунальным предприятиям нужны недорогие, крупномасштабные и долговечные системы хранения энергии, которые накапливают энергию во время ее генерации и обеспечивают ее, когда она необходима. Теперь энергетический стартап ESS Inc. из Уилсонвилля, штат Орегон, разработал новую технологию, которая обещает удовлетворить эту потребность. Системы железных аккумуляторных батарей компании — «Энергетический склад» и «Энергетический центр» — предназначены для удовлетворения энергетических потребностей клиентов, начиная от небольших промышленных объектов и заканчивая крупными проектами коммунального хозяйства.

Батареи основаны на смеси железа и соленой воды, которая сохраняет энергию в течение нескольких часов дольше, чем литий-ионные батареи. Во время цикла зарядки железо, насыщенное соленым электролитом, откладывается на отрицательном электроде. Чтобы разрядить батарею, полярность меняется, и железо снова растворяется в растворе соленой воды. Тщательно управляя этим процессом, железопоточная батарея способна обеспечить значительно более длительный срок службы — 20 000 циклов и более по сравнению с 3 000–4 000 циклов для литий-ионных батарей, без ухудшения качества с течением времени.

По сравнению с другими технологиями хранения энергии, батареи с железным потоком чище, безопаснее, экологически устойчивее и экономичнее. Они также полностью подлежат вторичной переработке. В отличие от типичных батарей, которые упакованы в виде фиксированных элементов или модулей, проточная батарея позволяет отделить мощность (скорость потока электричества) от емкости (общего количества удерживаемой энергии). В результате предприятия имеют возможность использовать батареи для различных целей.

Энергетический склад построен внутри стандартного 40-футового транспортного контейнера для удобства транспортировки и ввода в эксплуатацию. Он обеспечивает от шести до 12 часов хранения при номинальной мощности 75 киловатт (кВт), пиковой энергетической мощности 500 киловатт-часов (кВтч) и номинальной энергетической мощности 400 кВтч.

Система не требует охлаждения или кондиционирования воздуха даже в условиях пустыни. Система, не требующая особого обслуживания, может обеспечить более 20 000 циклов без снижения производительности в течение всего 25-летнего расчетного срока службы. Это делает его идеальным для возобновляемых источников энергии и коммунальных проектов, требующих длительного срока службы и неограниченной возможности циклического использования. Кроме того, быстродействующая силовая электроника системы может выполнять вспомогательные сетевые функции, такие как поддержка напряжения и частоты в микросетях.

Энергетический центр больше. Разработанный для независимых производителей электроэнергии и проектов коммунального масштаба, Энергетический центр имеет те же модули железных батарей, что и Энергетический склад, только их больше. Батареи размещаются в здании, а не в транспортном контейнере, поэтому пользователи могут настроить систему хранения энергии в соответствии со своими потребностями.

Технология ESS уже вызывает интерес во всем мире. Например, компания работает над проектом с Coldwell Solar, крупным разработчиком проектов возобновляемой энергетики для коммерческого, сельскохозяйственного и коммунального секторов Калифорнии. Накопители будут интегрированы в системы солнечной энергии на трех винодельнях в округе Мендосино.

ESS также поставила склад энергии в аэропорт Амстердама Схипхол в Нидерландах, второй по величине аэропорт в континентальной Европе. Система используется в пилотном проекте, чтобы продемонстрировать возможность вывода из эксплуатации дизельных генераторов в аэропорту, которые снабжают электроэнергией припаркованные самолеты.

А прошлой осенью ESS была выбрана компанией Consumers Energy, крупнейшим поставщиком энергии в Мичигане, для предоставления хранилища энергии для солнечной энергетической системы на газокомпрессорном заводе. Компания Consumers Energy обеспечивает природным газом и электричеством две трети из 10 миллионов жителей Мичигана. Проект поможет коммунальному предприятию достичь целей, изложенных в Дорожной карте хранения энергии для Мичигана. Дорожная карта, опубликованная в апреле 2022 года Департаментом окружающей среды, Великих озер и энергетики штата Мичиган, предусматривает создание систем хранения энергии мощностью 1000 мегаватт (МВт) к 2025 году и 4000 МВт к 2040 году.