Basengreen, vaša spoľahlivá sila!
Táto technická biela kniha ponúka komplexné preskúmanie našej technológie batérií s fosforečnanom lítno-železitým (LiFePO4) a jej rozhodujúcu úlohu v súčasných systémoch skladovania energie. Ponára sa do analýzy súčasného globálneho prostredia a trendov skladovania energie a ukazuje, ako naše produkty spĺňajú požiadavky modernej spoločnosti na bezpečné, efektívne a ekologické energetické riešenia.
Technológia lítium-železofosfátových batérií (LiFePO4) je kľúčovým pokrokom v oblasti systémov skladovania energie. Táto technológia je známa svojimi robustnými bezpečnostnými prvkami, dlhou životnosťou a šetrnosťou k životnému prostrediu, vďaka čomu je ideálnou voľbou pre širokú škálu aplikácií, od elektrických vozidiel až po skladovanie obnoviteľnej energie.
kľúčové vlastnosti
bezpečnosť: LiFePO4 batérie sú vďaka svojej chemickej štruktúre stabilnejšie a bezpečnejšie ako iné lítium-iónové batérie. Sú menej náchylné na tepelný únik a ľahko nevybuchnú ani sa nevznietia, čo je významná výhoda v spotrebnej elektronike aj pri veľkokapacitných skladoch energie.
Životnosť : Tieto batérie ponúkajú dlhšiu životnosť, často až 4 000 – 6 000 cyklov pri 80 % hĺbke vybitia, vďaka čomu sú v priebehu času udržateľnejšie a nákladovo efektívnejšie.
Účinnosť : Batérie LiFePO4 majú vysokú účinnosť nabíjania a vybíjania, čo je nevyhnutné pre aplikácie vyžadujúce rýchle nabíjanie a vysoký výkon.
Vplyv na životné prostredie : Materiály použité v batériách LiFePO4 sú v porovnaní s inými typmi lítiových batérií menej škodlivé pre životné prostredie. Neobsahujú kobalt, toxický prvok, ktorý je často súčasťou etických kontroverzií súvisiacich s ťažobnými postupmi.
Batérie LiFePO4 sa vo veľkej miere používajú v rôznych moderných aplikáciách skladovania energie:
Elektromobily (EV) : Vďaka svojej bezpečnosti a dlhej životnosti sú tieto batérie v elektromobiloch čoraz obľúbenejšie. Pomáhajú znižovať uhlíkovú stopu vozidla a zvyšujú spoľahlivosť elektromobilov.
Systémy obnoviteľnej energie : V solárnych a veterných energetických systémoch batérie LiFePO4 ukladajú prebytočnú energiu generovanú počas špičky. Túto uloženú energiu je potom možné využiť počas období nízkeho výkonu vetra alebo slnka, čím sa zvyšuje celková účinnosť a spoľahlivosť obnoviteľných zdrojov energie.
Záložné napájanie : Používajú sa aj v UPS (neprerušiteľné zdroje napájania) a iných aplikáciách záložného napájania, kde je spoľahlivosť a rýchla odozva kritická.
Prenosná elektronika : Hoci sú z dôvodu nákladov menej bežné v menšej spotrebnej elektronike, ich bezpečnostné prvky a dlhá životnosť ich robia vhodnými pre špičkové prenosné elektronické zariadenia.
Podporuje integráciu väčšej veternej a slnečnej výroby:
Veterná a solárna energia sú najlacnejšie zdroje elektriny. Skladovanie energie podporuje integráciu vyššieho a vyššieho
podiely obnoviteľných zdrojov, umožňujúce rozšírenie a začlenenie nákladovo najefektívnejších zdrojov výroby elektriny.
Znižuje plytvanie energiou:
Skladovanie energie môže pomôcť eliminovať plytvanie energiou a maximalizovať ju
výhody obnoviteľnej energie. Skladovanie energie je jediná sieťová technológia, ktorá dokáže
ukladajú aj vybíjajú energiu. Skladovaním energie pri prebytku obnoviteľnej energie v porovnaní s dopytom môže skladovanie energie znížiť potrebu obmedziť výrobné zariadenia a použiť túto energiu neskôr, keď bude potrebná.
Zlepšuje účinnosť siete:
Zásobník energie je okamžite použiteľný, aby fungoval ako
výroby a zaťaženia, takže môže pomôcť sieti prispôsobiť sa výkyvom dopytu a ponuky,
ktorý optimalizuje účinnosť siete, zmierňuje preťaženie prenosu a zvyšuje sieť
flexibilita. To znižuje celkové náklady na systém.
Obmedzuje nákladné dovozy energie a zvyšuje energetickú bezpečnosť:
Skladovanie energie zlepšuje energetickú bezpečnosť a maximalizuje využitie cenovo dostupnej elektriny vyrobenej v krajine.
Zabraňuje a minimalizuje výpadky prúdu:
Skladovanie energie môže pomôcť predchádzať alebo znižovať riziko výpadkov prúdu alebo výpadku prúdu zvýšením špičkového napájania a tým, že slúži ako
záložné napájanie pre domácnosti, firmy a komunity. Prerušenie napájania môže byť mimoriadne nákladné a nebezpečné pre zdravie a bezpečnosť. Skladovanie energie robí sieť odolnejšou a spoľahlivejšou.
2024 – Kľúčový moment obnoviteľnej energie
Rok 2024 je kľúčovým momentom v globálnom energetickom prechode, pretože obnoviteľná energia prudko stúpa do bezprecedentných výšok. Napriek pozoruhodnému pokroku však tempo zmien zostáva nedostatočné na splnenie ambiciózneho cieľa strojnásobiť kapacitu obnoviteľnej energie do roku 2030 – kritický míľnik na udržanie globálneho nárastu teploty pod 1.5 °C.
Pozoruhodný pokles nákladov na energiu
Veľkolepý pokles nákladov na energiu o rekordných 473 gigawattov (GW) pridaný v roku 2023, 81 % alebo 382 GW novo sprevádzkovaných projektov obnoviteľných zdrojov v energetickom rozsahu malo nižšie náklady ako ich alternatívy spaľujúce fosílne palivá.
Krajinám to ponúka presvedčivý obchodný a investičný prípad na strojnásobenie obnoviteľných zdrojov energie do roku 2030. Výroba energie z obnoviteľných zdrojov sa stala predvoleným zdrojom lacnejšej novej výroby energie.
Náklady na projekt skladovania klesli
Strojnásobenie kapacity obnoviteľnej energie do roku 2030 si bude vyžadovať, aby energetické systémy dokázali prijať oveľa vyšší podiel variabilnej obnoviteľnej energie. To si vyžaduje modernizované, rozšírené siete a infraštruktúru skladovania energie.
Náklady na projekt skladovania klesli medzi rokmi 89 a 2010 o 2023 %, čo uľahčilo integráciu veľkého podielu solárnej a veternej kapacity tým, že pomáha riešiť problémy infraštruktúry siete.
Nasadenie batériového úložiska podľa aplikácie
Od roku 2021 je fosforečnan lítno-železitý (LFP) dominantnou batériovou chémiou na trhu so stacionárnym skladovaním energie a očakáva sa, že zostane na vrchole až do roku 2030. Podiel LFP, vyjadrený v GWh, na ročných prírastkoch úložnej kapacity batérií vyskočil z 33 % v roku 2020 na 84 % v roku 2023 (BNEF, 2024).
Tento rast trhu bol poháňaný nízkymi nákladmi, dlhšou životnosťou a vyššou bezpečnosťou v porovnaní s niklovými lítium-iónovými batériami, ako aj veľkou výrobnou kapacitou tovární na batérie v Číne. LFP bunky dosiahli z roka na rok najnižšiu cenu.
Ceny batériových úložných systémov na kľúč podľa trhu a trvania, 2021-2023
Ukazuje kolísanie cien medzi rokmi 2021 a 2023 spôsobené narušením dodávateľského reťazca a nestálosťou cien surovín. Po zvýšení v roku 2022 sa priemerné náklady na batérie v roku 2023 celkovo znížili
troch trhoch a celosvetovo. Čína má najviac konkurenčný trh s cenami pod celosvetovým priemerom.
V roku 2023 zaznamenalo skladovanie elektriny v Číne pokles nákladov v rozsahu od 36 % (pre 4-hodinový systém) do 29 % (pre 2-hodinový systém). Nižšie ceny v Číne sú spôsobené najmä dobre vybudovaným dodávateľským reťazcom a veľkou výrobnou kapacitou, ktorá vytvára silnú konkurenciu na domácom trhu. Európa zaznamenala najnižší pokles nákladov medzi rokmi 2022 a 2023, a to od 16 % (pre 1-hodinový systém) do 4 % (pre 4-hodinový systém).
Ceny všetkých úložných systémov však boli nižšie ako v Spojených štátoch. Počas roku 2023 mali Spojené štáty a Európa skutočne ceny batérií nad globálnym priemerom pre všetky systémy, zatiaľ čo v roku 2021 boli náklady blízko priemeru. V roku 2023 mali USA najvyšší pomer nákladov v porovnaní so svetom
ceny 1.61 za 1-hodinový batériový systém. Hlavným dôvodom cenového rozdielu medzi regiónmi je závislosť na dovážaných batériách v USA a Európe. Domáca výroba na týchto dvoch miestach je drahšia, pričom trhy sú menej konkurencieschopné ako v Číne
Priepasť v prístupe k energii sa prehĺbila
Globálna spotreba elektriny z obnoviteľných zdrojov vzrástla z 26.3 % v roku 2019 na 28.2 % v roku 2020, čo je najväčší jednoročný nárast od začiatku sledovania pokroku pri plnení cieľov udržateľného rozvoja.
Napriek úspechom v celosvetovom zavádzaní obnoviteľnej energie v roku 2023 svet nie je na ceste k dosiahnutiu cieľa udržateľného rozvoja (SDG) 7 pre energetiku do roku 2030. 675 miliónov ľudí stále zostáva bez elektriny a 2.3 miliardy ľudí sa každodenne spolieha na škodlivé palivá na varenie.
Skladovanie energie zásadne zlepšuje spôsob, akým vyrábame, dodávame a spotrebúvame elektrickú energiu. Batéria
Systémy skladovania energie môžu okrem iného vykonávať tieto funkcie:
1. Poskytnite flexibilitu potrebnú na zvýšenie úrovne premenlivej slnečnej a veternej energie, ktorá môže byť
umiestnené na mriežke.
2. Pomôžte poskytnúť záložné napájanie počas núdzových situácií, ako sú výpadky prúdu v dôsledku búrok alebo zariadení
zlyhania, alebo nehody.
3. Nižšie náklady skladovaním energie, keď je cena elektriny nízka a vybíjaním tejto energie
späť do siete počas špičky dopytu.
4. Okamžite vyvážte napájanie a dopyt, čo zvyšuje elektrickú sieť
spoľahlivé, odolné, efektívne a čistejšie ako kedykoľvek predtým.
Moduly sú typicky zapojené do série, aby sa dosiahlo systémové napätie (napr. štyri 3.2V články v sérii = 12.8V modul, štyri 12.8V moduly v sérii = 51.2V). Paralelné pripojenia môžu zvýšiť kapacitu. Vstavaný BMS zaisťuje vyvážené konfigurácie.
Požiar batérie: pokles výkonu článku batérie, prebitie a nadmerné vybitie batérie, porucha izolácie a iné dôvody sú vhodné na to, aby spôsobili vnútorný skrat článku batérie, čo môže viesť k požiaru.
LiFePO₄ má nižšie riziko v porovnaní s NMC/LCO kvôli:
1. Prah tepelného úniku >200 °C (oproti ~150 °C pre NMC)
2. Počas rozkladu sa neuvoľňuje kyslík
3. Súlad s UL 1973/IP67 znižuje riziko zlyhania na <0.001 %.
Batériové produkty BASENGREEN LiFePO4 prešli bezpečnostnou certifikáciou IEC 62619 v roku 2024, spĺňajú základné medzinárodné normy pre bezpečnosť a spoľahlivosť IEC 62619 Navrhuje testovacie scenáre pre riziká celého životného cyklu systémov skladovania energie, ktoré zahŕňajú:
Úroveň článku/modulu: prebitie (110% SOC), nútené vybitie (-1C), skladovanie pri vysokej teplote (85°C/24h)
Úroveň systému: vibrácie (5-200 Hz/3 osi), otrasy (50 g/6 ms), drvenie (13 kN až do zlyhania)
Prispôsobivosť prostredia: Test šírenia tepelným únikom (či je kaskádová reakcia spustená spustením jednej bunky)
Zmiernené:
Núdzové odpojenie (viditeľný externý spínač)
Detekcia poruchy oblúka (súlad s NEC 2023)
Označené postupy vypnutia (štítky NFPA 855).
Minimálne, keď:
Nainštalované ≥3 stopy od hraníc pozemku (IFC 2021)
Vybavené zemnou ochranou
Certifikácia požiarnej ochrany UL 9540A.
Zabezpečte vetranie a sucho
LiFePO₄ bunky sú hermeticky uzavreté.
Žiadny únik tekutého elektrolytu.
Ťažké kovy <0.1 % (v súlade s RoHS).
Úrovne EMI ≤ 30 dBμV/m (FCC časť 15 trieda B), nižšie ako pri smerovačoch Wi-Fi.
Tienenie v meničoch zabraňuje rušeniu.
Nástenný 15kWh modul (veľkosť: 500*255*770mm).
Žiadne vonkajšie osvetlenie (okrem prispôsobeného)
Matné čierno/biele kryty (odrazivosť <20%).
Berieme iba vysokokvalitné články LiFePO4 od známych značiek (EVE/CATL/CALB/REPT/atď.), čo vedie k stabilnému a dobrému výkonu
Životnosť cyklu: 6,000 10,000 – 80 15 cyklov @ XNUMX % DoD (~XNUMX rokov každodenného používania)
Životnosť kalendára: 12-15 rokov (kapacita ≥70%).
Smernica EÚ o batériách: ≥50 % účinnosť recyklácie
USA: R2/RIOS-certifikované recyklátory extrakt > 95% Li/Fe/P.
BMS stopy: Napätie článku (±0.5%), teplota (±1°C), impedancia
Používateľský prístup: Mobilná aplikácia/PC softvér/WiFi
|
Parameter |
Špecifikácie bývania |
|
Rozsah napätia |
12.8 V – 51.2 V (± 2 %) |
|
kapacita |
5–30 kWh (modulárne) |
|
Rozsah teplôt |
Nabíjanie: 0–45 °C; Výboj: -20–60°C |
|
Maximálny výkon |
5-10 kW nepretržite |
Adresa
Tel: +86 13008879993
E-mail: info@basen-power.com
Adresa: 303. 3. budova. 1980 Vedecký a technologický kultúrno-priemyselný park, ulica Longhua, okres Longhua, Šen-čen, Čína
Sledujte nás
