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鈉硫電池累計裝機量已近5GWh

核心提示:向凈零世界轉型是當今世界各國面臨的最大挑戰之一。已有70多個國家設定到2050年實現凈零排放目標,其中一些國家設定時間甚至更早

向凈零世界轉型是當今世界各國面臨的最大挑戰之一。已有70多個國家設定到2050年實現凈零排放目標,其中一些國家設定時間甚至更早。

化石燃料燃燒是溫室氣體排放的主要來源,因此用可再生能源取代化石燃料將有助于顯著減少溫室氣體排放。最近在日本舉行的七國(美國、英國、法國、德國、日本、意大利和加拿大)集團峰會上,成員國承諾到2030年將海上風電裝機規模增加150GW,太陽能裝機規模增加到1TW。

如今,我們面臨的挑戰在于如何平衡能源供應,如何從間歇性能源中獲得穩定可靠的電力供應。

將不到20%的可再生能源納入電網并不難,但一旦超過這個份額,對平衡技術的需求就變得愈加迫切。

為保持電網的穩定,不僅需要抑制短暫而頻繁的波動,還需儲存過剩能量,在需要時釋放,儲存時間通常需要數小時或數天,最終實現基于可變可再生能源(VRE)的自主供電。即使是發達的電網也可能出現擁堵問題。

儲能是解決上述挑戰的一項重要技術。抽水蓄能(PHES)已有一百多年的歷史,而最近,固定式電池越來越多地用于集成VRE。

隨著電動汽車不斷發展,鋰離子電池已廣泛應用于固定儲能領域。鋰離子電池非常適合于短時應用,還需專門研發用于數小時的充放電技術以滿足長時間充放電需求。許多長時儲能(LDES)技術開始進入商業應用,但其中多數處于早期階段。

鈉硫電池(NASbattery)由NGK Insulators開發,BASF負責分銷。

鈉硫電池已在250多個工業和公用事業項目中應用了20多年,累計裝機量近5GWh,是當今最成熟的長時儲能技術之一。

鈉硫電池可放電持續6小時及以上,能量規模可達到數百兆瓦時。在具有高能量密度和快速響應時間的同時,該系統還不易損壞,使用壽命長達20年或循環次數達7300次。

鈉硫電池儲能為集裝箱式設計:每20英尺的集裝箱由6個電池模組構成,輸出功率高達250KW,儲能容量為1450KWh。也可由更多集裝箱構成更大尺寸。

電池的主要原料為鈉、硫、氧化鋁等,這些原料供應充足,成本低廉。

耐用性和氣候適應性也是衡量電池性能的重要指標:無論高溫或低溫地區,鈉硫電池都能適用。例如,近期韓國的一個項目在-10°C左右的溫度下安裝,而澳大利亞的一個項目在30°C以上的溫度下安裝。

安全性及成本競爭力

鈉硫電池經第三方廣泛測試,安全性好。其中包括NGK與日本危險物質安全技術協會開展的合作,以及TÜV Rheinland在2019年開展的安全審計。自2011年以來,僅報告了一起鈉硫電池事故,其安全記錄確實令人矚目。毫不奇怪,鈉硫電池在最近幾個項目中被選擇與氫氣共存。

在全球范圍內,根據UL9540A和UL1973標準,對從電池到系統級別的儲能技術進行測試和認證,這對可融資性至關重要。鈉硫電池已通過UL1973認證,用于儲能系統的安全安裝和操作,并已通過UL9540A評估,進一步證明其安全性和成本競爭力。

鈉硫電池原材料價格穩定,適用于6小時及以上應用,此外,其運營成本低。該系統以集裝箱形式到達現場,安裝簡單快捷。并且耐用性好,維護成本低。通過循環降低系統的衰減程度,減少了在項目周期內強化系統的需求,并且通過100%的放電深度可以獲得最大額定容量,有助于減少客戶的總體擁有成本。

BASF為什么要以鈉硫電池技術進入儲能市場?

BASF有一個大膽的脫碳戰略,其目標是到2050年實現凈零排放。總部位于日本名古屋的鈉硫電池制造商NGK Insulators公司也設定了這一目標。

轉型的關鍵是技術的運用,這些技術將推動可再生能源取代化石燃料,而儲能技術就是其中之一。

兩家公司自2019年開始合作,BASF的全球影響力及強大的研發能力與NGK在陶瓷領域的專業知識和制造鈉硫電池的經驗相結合,擴大了鈉硫電池技術的應用規模。

如今,BASF不僅在全球分銷鈉硫電池,還與NGK合作開發下一代鈉硫電池,產品將于2024年推出。



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