Содержание
- Lithium Americas (LAC).
- Советы по выбору хорошего акб
- Как выбрать хороший дизельный аккумулятор?
- Shingled Cells — Безразрывные солнечные элементы
- Виды и типы автомобильных аккумуляторов
- Какой аккумулятор лучше для зимы: ТОП АКБ
- Зарядка
- Зарядка без розетки
- Топ гибридных АКБ
- Умные панели и оптимизаторы мощности
- iPhone XS/XS Max. 2018 год
- Успешный гибрид
- Подбор аккумулятора к марке автомобиля
- Хранение энергии
Lithium Americas (LAC).
Lithium Americas – канадская компания по добыче лития. Загвоздка с LAC заключается в том, что два ее крупных проекта по литиевому рассолу (один в Аргентине, а другой в Неваде) все еще находятся в стадии разработки. Когда они войдут в производство, это будет иметь большое значение. Аргентинское месторождение считается третьим по величине в мире, и, по оценкам LAC, после ввода в эксплуатацию оно будет эксплуатироваться в течение 40 лет.
Акции LAC выросли за год на 360%. Вероятно, эта тенденция продлиться и весь 2021 год, учитывая планы господина Байдена по субсидиям в зеленую энергетику, в том числе.
Советы по выбору хорошего акб
У владельцев автомобилей нередко возникает вопрос, какая разновидность АКБ будет являться самой лучшей — свинцово-кислотный, гелевый или AGM. Все эти виды имеют собственные положительные и отрицательные стороны, что сильно затрудняет окончательный выбор.
Такого понятия, как « самый лучший аккумулятор», нет. При необходимости выбора конкретной модели лучше всего обеспечить грамотный баланс характеристик выбора.
Преимущества аккумулятора AGM:
- Герметичная конструкция и присутствие возможности регулировки клапанов, что предотвращает угрозу утечки кислоты и появления признаков коррозии;
- Обеспечение безопасности в процессе работы – нет угрозы взрыва или выброса веществ большой токсичности;
- Высокая степень величины разряда;
- Хорошая переносимость низких температур и демонстрация стабильности функционирования;
- Зарядка за небольшой период времени;
- Высокая степень вибрационной стойкости.
Гелевые аккумуляторы имеют такие положительные стороны:
- Отсутствие возможности вытекания электролита;
- Стойкость к вибрации;
- Надежность и долговечность;
- Стабильная работа в температурном диапазоне от минус 350 до 550 градусов;
- Допуск кратковременного переразряда;
- Это одни из самых долговечных аккумуляторов для авто – срок их службы практически вдвое превышает аналогичные;
- Электролит не испаряется;
- Одинаковая работа как в стартерном, так и в режиме вращения.
Но есть у них и отрицательные стороны, так как их имеют даже надежные марки аккумуляторов. Для батарей AGM это будет сильная реакция на увеличенный заряд, вследствие небольшого объема электролита. Гелевые аккумуляторы же обладают такими недостатками, как более низкие характеристики нагрузки, и увеличенные запросы к во время подзарядки.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что самые живучие аккумуляторы – это гелевые. Но это преимущество нивелируется высокой ценой.
Как выбрать хороший дизельный аккумулятор?
Тип конструкции двигателя имеет большое значение при выборе аккумулятора. В дизельных двигателях в цепи запуска вы имеете дело со свечами накаливания, задача которых — нагреть камеру сгорания до определенной температуры. В зависимости от количества поддерживаемых фаз будет увеличиваться энергопотребление, что повлечет за собой покупку более емкой ячейки.
Однако этот принцип не всегда верен. Обычно считается, что лучшим решением является покупка аккумулятора с емкостью, превышающей рекомендованную производителем примерно на 10-15 процентов.
Покупая свинцовый аккумулятор для дизельного двигателя, также стоит обратить внимание на его вес. Как правило, чем он тяжелее, тем лучше для вас. Большой вес означает, что установленные в нем свинцовые пластины очень прочные, что, в свою очередь, способствует их долговечности. При подборе ячеек для дизельных двигателей обязательно нужно учитывать максимальный пусковой ток. Этот параметр — максимальный ток, генерируемый батареей. В элементах, предназначенных для дизельных двигателей, этот параметр может достигать 700 А
При подборе ячеек для дизельных двигателей обязательно нужно учитывать максимальный пусковой ток. Этот параметр — максимальный ток, генерируемый батареей. В элементах, предназначенных для дизельных двигателей, этот параметр может достигать 700 А.
Shingled Cells — Безразрывные солнечные элементы
Безразрывные ячейки — это новая технология, в которой для солнечных панелей используются перекрывающиеся узкие ячейки, которые группируются горизонтально или вертикально по всему модулю. Безразрывная ячейка изготавливается путем лазерной резки нормального полноразмерного элемента на 5 или 6 полос и наслоения их друг с другом, с использованием специального клея. Небольшое перекрытие каждой полосы ячеек скрывает одну шину, которая соединяет полосы ячеек. Применение такого новшества позволяет покрывать большую площадь поверхности панели, ведь так не требуются располагать соединительные шины поверх элемента, которые частично затеняют ячейку. Таким образом увеличивается эффективность панели так же, как ячейки IBC, описанные ниже.
Другое преимущество состоит в том, что длинные безразрывные ячейки обычно соединяются параллельно, что значительно снижает эффект затенения — каждая длинная ячейка эффективно работает независимо.Кроме того, ячеистые ячейки относительно дешевы в изготовлении, поэтому они могут быть очень экономически эффективным вариантом, особенно если частичное затенение является проблемой.
Seraphim был одним из первых производителей, выпустивших ячейки с гибкой ячейкой с высокопроизводительными панелями Eclipse. Серия SunPower P — это новейшее дополнение к линейке SunPower, предлагающее более дешевый вариант, прежде всего для крупномасштабных станций. Другие производители, производящие безразрывные солнечные панели Yingli Solar и Znshine.
Прочность солнечных ячеек
Наряду с многочисленными усовершенствованиями элементов для повышения эффективности, существуют также новые технологии для повышения надежности и производительности в течение ожидаемого 25-летнего срока службы солнечного модуля. Солнечные панели могут подвергаться экстремальным нагрузкам из-за сильного ветра, вибраций, сильной жары и морозов, вызывающих расширение и сжатие. Это может привести к появлению микротрещин, горячих точек и деградации PID (Potential induced degradation) элементов, что приводит к снижению производительности и ускорению отказа.
Производители, такие как Winaico и LG energy, разработали чрезвычайно прочные алюминиевые рамы, чтобы помочь уменьшить нагрузку на элементы и модули. Win Win Technology, материнская компания Winaico, сделала еще один шаг вперед и разработала так называемую технологию «HeatCap», которая, по сути, представляет собой упрочняющую структуру элемента, которая помогает предотвращать образование микротрещин и горячих точек, когда элементы находятся в условиях экстремальных нагрузок. Эта технология также имеет дополнительное преимущество улучшенной производительности при более высоких температурах ячейки.
Виды и типы автомобильных аккумуляторов
Традиционная аккумуляторная батарея со свинцовыми пластинами и раствором серной кислоты в качестве электролита относится к классу свинцово-кислотных или WET («мокрых» в зарубежной терминологии) аккумуляторов. В автомобилях такой тип аккумуляторов используется давно и пережил уже несколько этапов эволюции, связанных с трудоёмкостью технического обслуживания.
Дело в том, что в процессе циклов заряда и разряда происходит образование дополнительного количества воды, которая испаряясь, меняет плотность электролита. Кроме того химическая реакция в электролите сопровождается не только образованием сульфата свинца и воды, но и выделением газов (водорода и кислорода) и образованием паров самого электролита.
Особенно активно процесс газообразования происходит во время интенсивной езды и заряда аккумулятора большими токами – тогда говорят что АКБ «кипит».
Испарение части электролита не только меняет плотность, но и оголяет верхнюю часть пластин, ухудшая эффективность работы аккумулятора и его долговечность. Вот почему ещё в недалёком прошлом свинцово-кислотные аккумуляторы помимо контроля над уровнем заряда требовали постоянной проверки плотности и уровня электролита, а периодическое обслуживание являлось неотъемлемой частью эксплуатации.
Помимо сульфатации и испарения электролита у аккумуляторов этого типа материал пластин взаимодействует с водой, образуя окислы свинца – источники коррозии и постепенного разрушения пластин.
Совершенствование аккумуляторов предусматривало в первую очередь снижение отрицательного эффекта от этих трёх факторов, а основные пути решения проблем – в применении новых материалов.
Так, использование сурьмы для увеличения долговечности пластин было известно давно. Современные технологии позволили уменьшить процентное содержание этого элемента и за счёт этого добиться заметного снижения интенсивности «кипения». Время на обслуживание батарей значительно сокращается, и их уже называют малообслуживаемыми.
Следующий шаг к совершенствованию автомобильных аккумуляторов – использование в свинцовом сплаве кальция – позволил еще больше снизить интенсивность газообразования и повысить напряжение саморазряда. Теперь аккумуляторы можно было дольше хранить в разряженном состоянии, а процесс выкипания электролита стал играть настолько несущественную роль, что аккумуляторы перешли в класс необслуживаемые (хотя это не совсем так: зарядка АКБ – это одна из операций обслуживания).
«Необслуживаемые» аккумуляторы для легковых автомобилей уже почти не выпускаются. А вот «малообслуживаемые» (иногда их причисляют к «необслуживаемым») вполне разумно использовать на тех машинах (особенно с пробегом), в которых бортовая сеть нестабильна: эти АКБ устойчивы к перепадам нагрузки.
Промежуточное положение между малосурьмянистыми и кальциевыми аккумуляторами занимают гибридные АКБ. В них пластины положительных электродов выполняют с малым содержанием сурьмы, а отрицательные содержат кальций. Такое решение позволяет сочетать в какой-то степени достоинства обоих вариантов, но, увы, и недостатки тоже. Дело в том, что «кальциевые» аккумуляторы как раз чувствительны к перепадам бортовой сети.
Следующими важными шагами в совершенствовании автомобильных аккумуляторов стали конструкторско-технологические решения, обеспечившие переход электролита из жидкого состояния в гелеобразное. Аккумуляторы, изготовленные по технологии, предусматривающей в качестве электролита гель, а не жидкость стали называть гелевыми.
Применение геля позволило решить сразу несколько задач:
- безопасности – раствор серной кислоты чрезвычайно опасен и для человека и для окружающей среды, а вероятность утечек существует всегда;
- ориентации – гелеобразное состояние позволяет эксплуатировать аккумулятор под любым наклоном линии горизонта – электролит в нём надёжно зафиксирован;
- вибростойкости – гелиевому наполнителю не страшна тряска на ухабах – он закреплён по отношению к электродным пластинам, исключается вероятность оголения части поверхности электрода.
Одной из разновидностей гелевых (хотя по этому поводу идут терминологические споры) стали AGM аккумуляторы (AGM – аббревиатура Absorbent Glass Mat – абсорбирующий стекломатериал), названные так по соответствующей технологии. Особенность AGM в том, что между пластинами находится специальный пористый материал, удерживающий электролит и дополнительно предохраняющий пластины от осыпания.
Аккумуляторы, в которых в качестве электролита используется загущённая до консистенции геля жидкость, в легковых автомобилях не применяются.
Какой аккумулятор лучше для зимы: ТОП АКБ
При экстремальных условиях вылезают все болячки автомобиля. АКБ обычно подает сигнал о помощи в числе первых. С понижением температуры воздуха среды, резко падает способность аккумулятора без сбоев запускать двигатель. Этот момент нужно учитывать при выборе аккумулятора, а старые изношенные батареи до начала зимнего сезона просто заменять.
MEDALIST STANDARD
MEDALIST STANDARD
Мне нравитсяНе нравится
Южнокорейская модель с кальциевыми пластинами без сурьмы. Сопротивление решеток снижено за счет наличия серебра. Эксперты называют модель достойным середнячком.
Плюсы и минусы
технические параметры сбалансированы
изделие легкое, удобное в эксплуатации
степень восстановления емкости показывают индикаторы
универсальность в применении
уровень электролита с течением времени снижается
цена
Цена около 6000 рублей.
4 ЗВЕРЬ 6СТ-60
Российский зимний АКБ 4 ЗВЕРЬ 6СТ-60
Мне нравитсяНе нравится
Российский зимний АКБ за 4500 рублей. Пусковой ток отличный, обеспечивает быстрый старт двигателя в суровые морозы
Резервная емкость батареи отличная, что немаловажно при эксплуатации в городских условиях. Технология производства гибридная, с усилением диоксидом кремния
Плюсы и минусы
прочный корпус
привлекательный дизайн
высокая резервная емкость
быстрый запуск
немало отрицательных отзывов
срок службы около 3 лет
Цена – 4500 руб.
Итоговая таблица рейтинга
Варта Блу Динамик D24
1
Варта D59 Блу Динамик
1
Тюмень Premium 6СТ-60
1
VARTA D52 Silver Dynamic AGM
1
A-Mega 6СТ-74
MEDALIST STANDARD
3 DELTA GX 12-60
EXIDE EQUIPMENT GEL
Tudor AGM
Bosch AGM S5 A05
АТ 64A3-L, AT 77A3-R, АТ 74АЗ
6CT-77LA, 6CT-66LA, 6CT-55LA
MUTLU Calcium Silver
Exide Excell EB602
Topla Energy 60
Мульту Кальциум Сильвер 60
62 Ah/12V FORTIS
Solite R Japan
4 ЗВЕРЬ 6СТ-60
Зарядка
Процесс заряда литий-полимерных аккумуляторов практически ничем не отличается от зарядки литий-ионных батарей. Зарядка большинства литий-полимерных батарей при стартовом зарядном токе в 1С достигается примерно в течение 3 часов. Чтобы достичь полного заряда, необходимо иметь напряжение на аккумуляторе, соответствующее верхнему порогу. Кроме того, необходимым условием является уменьшение тока заряда до 3% от номинального значения. При этом во время подобной зарядки такой аккумулятор всегда остается холодным. Если вы хотите поддерживать батарею постоянно в заряженном состоянии, то тогда подзарядку желательно проводить примерно один раз в 500 часов, что соответствует 20 суткам. Как правило, зарядка обычно проводится в том случае, когда напряжение на выводах аккумулятора снижается до 4,05В. Зарядку прекращают после того, как напряжение на выводах достигнет 4,2В.
Температурный режим заряда
В большинстве литий-полимерных аккумуляторов предусмотрена зарядка при температуре 5-45 градусов при силе тока 1С. Если же температура находится в пределах от 0 до 5 градусов, то тогда рекомендуется перейти на ток в 0,1С. Зарядка при минусовой температуре в данном случае полностью запрещена. Традиционно, считается, что наиболее удачные условия для заряда — это 15-25 градусов. Поскольку все процессы заряда в литий-полимерных и литий-ионных аккумуляторах практически идентичны, то для них можно использовать одни и те же зарядные устройства.
Условия разрядки
Традиционно, такой тип аккумуляторов разряжается при показателях напряжения 3,0В на батарею. Впрочем, некоторые виды устройств необходимо разряжать при минимальном пороге 2,5В. Производители мобильных устройств предусматривают порог выключения 3,0В, который будет годиться для любых типов батарей. То есть, по мере разрядки аккумулятора при включенном мобильном устройстве напряжение постепенно падает и, при достижении показателя 3,0В, прибор автоматически предупреждает вас и сам выключается. Однако при этом устройство все равно продолжает потреблять какое-то количество энергии от батареи. Это требуется для того, чтобы определять нажатие кнопки включения или для других подобных функций. Также энергия здесь может использоваться для собственной схемы защиты и управления. Тем более, что небольшой уровень саморазрядки все таки остается характерным для литий-полимерных носителей. Поэтому если оставить такие аккумуляторы на длительное время, то напряжение в них может упасть ниже 2,5В, что очень вредно. Могут отключиться все внутренние системы защиты и управления. В результате, такие батареи уже не смогут быть заряжены обычными зарядными устройствами. Помимо этого, полная разрядка очень вредна для внутренней структуры батареи. Поэтому полностью разряженный аккумулятор необходимо на первом этапе заряжать минимальным током в 0.1C.
Температурный режим при разрядке
Лучше всего литий-полимерный аккумулятор чувствует себя в условиях комнатной температуры. Если использовать устройство в более жарких условиях, то срок службы батареи может существенно снизиться. Что касается литий-ионной батареи, то такой аккумулятор лучше всего работает при высокой температуре. Вначале она препятствует повышению внутреннего сопротивления батареи, которое считается результатом старения. Правда, в последующем энергоотдача сокращается и повышение температуры ускоряет процесс старения за счет увеличения внутреннего сопротивления.
Литий-полимерный аккумулятор имеет несколько другие условия эксплуатации, так как он обладает сухим и твердым электролитом. Идеальной температурой для его работы является 60-100 градусов. Поэтому такой энергоноситель стал идеальным вариантом для источников резервного питания в регионах с жарким климатом. Их специально помещают в теплоизоляционный корпус со встроенными нагревательными элементами с питанием от внешней сети.
Преимущества литий-полимерных батарей по сравнению с литий-ионными:
- Литий-полимерный аккумулятор превосходит по емкости и долговечности литий-ионный.
- Удобство использования в полевых условиях, когда нет возможности управлять температурой.
- Высокая плотность энергии на единицу веса и объема.
- Низкая саморазрядка.
- Тонкие элементы не более 1 мм.
- Гибкость формы.
- Отсутствие эффекта памяти.
- Широкий диапазон рабочих температур от −20 до +40 °C.
- Незначительность перепада напряжения при разрядке.
Недостатки литий-полимерных батарей:
- Низкая эффективность при температуре -20 градусов и ниже.
- Высокая цена.
Зарядка без розетки
В будущем электроэнергию для смартфонов можно будет вырабатывать даже посреди лесной глуши. Исследователи из США и Китая разработали крошечные генераторы, которые способны использовать для зарядки даже самые слабые вибрации. Эти устройства состоят из поливинилиденфторида (PVDF) — материала, генерирующего ток при давлении и деформации. Как правило, фторопласты используются для уплотняющих покрытий и фильтров, а также находят применение в динамиках и микрофонах.
Новые процессоры поглощают энергию радиоволн и обмениваются при этом сообщениями, они не нуждаются в электроэнергии
Для производства генераторов в полимерную массу вводят частицы оксида цинка, которые затем растворяют соляной кислотой. В результате остается губчатая структура, изготовленная из мягкого и гибкого материала с крупными отверстиями, являющаяся чрезвычайно чувствительной к колебаниям всех видов.
Наногенераторы на базе PVDF подходят для любого современного смартфона
В конце производственного процесса получается PVDF-пленка, на которую с обеих сторон наносится тонкая медная фольга в качестве электродов. Если наногенераторы устанавливаются на смартфон, достаточно, чтобы устройство во время поездки просто лежало на пассажирском сиденье. Вибрации заряжают аккумулятор: при частоте колебаний 40 Гц прототип достиг пиковых значений 11 В и 9,8 микроампер.
Топ гибридных АКБ
В гибридном аккумуляторе положительный электрод изготавливают с применением малосурьмянистой технологии, отрицательный – кальциевой. Это снижает восприимчивость готовых изделий к переразрядам, повышает токи пуска. Какой лучше АКБ в рамках категории, далее.
АТ 64A3-L, AT 77A3-R, АТ 74АЗ
АТ 64A3-L
Мне нравитсяНе нравится
Аккумуляторы производителя «Аккумуляторные технологии».
Плюсы и минусы
запуск в морозы быстрый
надежность
долговечность
проблемный запуск при отрицательных температурах воздуха
характеристики сильно изменяются в течение гарантийного срока
Недостатки не являются нормой, но встречаются.
Цена доступная – в районе 6 тыс. рублей.
6CT-77LA, 6CT-66LA, 6CT-55LA
6CT-77LA «Тюменский медведь»
Мне нравитсяНе нравится
Плюсы и минусы
низкая цена
пусковые токи значительные
долговечность
проблемы с пуском в сильные морозы
склонность к глубоким разрядам
Популярные гибридники производителя «Тюменский медведь».
Срок эксплуатации около 5 лет. На оригинальный товар предоставляется гарантия.
Средняя цена моделей составляет 5 тыс. рублей
A-Mega 6СТ-74
A-Mega 6СТ-74
Мне нравитсяНе нравится
Еще одна интересная модель в своей категории. Сроки ее эксплуатации составляют 6 лет, при экстремальных условиях могут снижаться.
Плюсы и минусы
прочность
надежность
долговечность
нет
Подделки на рынке встречаются, поэтому делайте покупки у официальных дилеров. В остальном это надежное решение высокого качества.
Цена – примерно 5500 рублей.
Умные панели и оптимизаторы мощности
Технология, которая становится все более популярной — это добавление в солнечную панель оптимизаторов мощности постоянного тока. Оптимизаторы наряду с микроинверторами, обычно известны как MLPE (Module Level Power Electronics), которые состоят из небольших блоков преобразования энергии, прикрепленных непосредственно к солнечным батареям. Оптимизаторы предназначены для подачи оптимального напряжения для максимальной выработки электроэнергии. Если панель затенена, загрязнена или не работает, что приводит к низкому напряжению или току, оптимизаторы могут обойти или компенсировать плохую работу панели, чтобы обеспечить оптимальное напряжение для инвертора.
Оптимизаторы мощности от таких компаний, как Tigo и SolarEdge, были доступны в качестве дополнительного компонента в течение многих лет, но теперь и SolarEdge, и Tigo разрабатывают панели со встроенными оптимизаторами в распределительной коробке на задней панели. SolarEdge отличается от Tigo тем, что оптимизаторы SolarEdge должны использоваться вместе с инверторами SolarEdge, а оптимизаторы Tigo могут быть подключены к любым существующим панелям в качестве дополнительного оптимизатора.
Большим преимуществом «дополнительных» оптимизаторов, таких как Tigo и SolarEdge, является возможность контролировать производительность каждой солнечной панели в отдельности, что также может помочь выявить любые неисправности и проблемы в солнечной батарее. Микроинверторы также предлагают это преимущество перед обычными сетевыми инверторами.
Maxim Integrated пошли еще дальше и разработали чипы для оптимизации подмодулей. Эти интеллектуальные чипы от Maxim Integrated выходят за рамки традиционного дополнительного оптимизатора и разделяют панель на 3 ряда ячеек, что позволяет панели работать при оптимальном напряжении MPPT при частичном затенении или загрязнении. Стоит отметить, что некоторые установщики сообщают о том, что клиенты сталкиваются с проблемами помех RFI (ТВ и радио), используя эту новую технологию, однако чипы Maxim следующего поколения, как утверждается, решили проблему.
iPhone XS/XS Max. 2018 год
Читайте наш обзор iPhone XS и iPhone XS Max
Емкость батареи: 2658/3174 мАч литий-ионный аккумулятор (Li-ion)
Размер экрана: 5.85″ OLED с разрешением 2436×1125 пикселей/6.46″ OLED с разрешением 2688×1242 пикселей
Процессор: 64-битный процессор Apple A12 Bionic с двумя высокопроизводительными ядрами до 2.49 ГГц и четырьмя энергоэффективными до 1.52 ГГц
Обычная модель iPhone XS считается самой неудачной с точки зрения автономности во всей новой линейке айфонов (начиная с iPhone X). Разработчики были сконцентрированы на выпуске новой модели Max, которую сильно ждали любители iPhone Plus. Процессор, по сравнению с прошлогодним, показывал едва лучшую энергоэффективность, а емкость батареи немного снизилась.
В итоге флагман по некоторым показателям автономности проигрывал прошлогодним iPhone 8/X и мог сравниться с “семеркой” двухлетней давности. Примечательно, что начиная еще с десятого поколения айфонов купертиновцы перестали публиковать расширенную статистику времени автономной работы, указывая в соответствующих полях фразы вроде “на час больше прошлогоднего”.
Так от конкретных цифр показатели автономности перешли в плоскость сравнения с предыдущими флагманами компании. Для iPhone XS и XS Max цифры были следующими:
▸ 14/15 часов воспроизведения видео;
▸ 60/65 часов прослушивания музыки;
▸ 12/13 часов работы при сетевой активности;
▸ 20/25 часов в режиме разговора.
Пользователи версии Max могли рассчитывать на сутки очень активного использования или на два дня при средней нагрузке. Обычная модель едва доживала до вечера даже при не самом активном использовании гаджета.
Успешный гибрид
Пока ведутся разработки альтернатив литий-ионным аккумуляторам, компании ищут пути более эффективного сохранения энергии. Успешным вариантом использования усовершенствованных литий-ионных батарей стало их встраивание в гибридные энергетические системы.
В промышленной энергетике такие системы получили развитие в 2020-е годы. Они позволяют объединить преимущества нескольких способов аккумулирования и сохранения энергии. Одним из ярких примеров являются аккумуляторные станции Tesla.
Первую такую станцию построила Tesla в Южной Австралии в 2017 году. Строительство заняло всего три месяца. Компания обещала, что при превышении этого срока страна получит батарею бесплатно.
Станция Tesla в Южной Австралии
(Фото: electrek.co)
Hornsdale Power Reserve построена на промышленных литий-ионных аккумуляторах Tesla Powerpack и инверторах, произведенных на Gigafactory. Она имеет мощность 100 МВт и может обеспечивать электричеством более 30 тыс. домохозяйств. Станция обеспечила снижение расходов на эксплуатацию сети региона примерно на 90%. За первые дни ее работы расходы на обслуживание сети снизились на $1 млн.
Южная Австралия получает энергию преимущественно из солнечных батарей и ветрогенераторов. Но иногда необходимо задействовать газогенераторы, подключенные к паровым турбинам, и вырабатывать недостающую часть энергии.
Аккумуляторная батарея Tesla накапливает энергию, когда она подается в сеть региона в избытке, а потом отдает ее обратно, когда возникает дефицит. Таким образом, потребность в газогенераторах отпадает.
Кроме того, батарея реагирует на перепады в электросети. Когда произошло внезапное отключение угольной электростанции Loy Yang A 3, станция Tesla среагировала на 4 секунды быстрее, чем резервный генератор частотного контроля и вспомогательных услуг (FCAS) в Квинсленде.
По расчетам чиновников, емкость батареи составляет около 2% от условной емкости всей сети, однако это дает 55% экономии на эксплуатационных расходах.
У системы есть и минусы. Станция включается всего на несколько минут, поэтому неизвестно, сколько циклов заряда выдержат ее батареи, прежде чем их придется заменить.
Тем не менее, в Австралии уже запланировано строительство подобных аккумуляторных систем в Южной Австралии, на Северной территории, в Квинсленде и Новом Южном Уэльсе.
Теперь Tesla собирается подключить гигантскую батарею к электросети Техаса. Компания строит станцию хранения энергии мощностью более 100 МВт в техасском Англтоне.
Батареи Tesla в Техасе
(Фото: Tesla)
Батарея сможет обеспечивать энергией около 20 тыс. домов. Детали конструкции пока не разглашаются, а сам проект держится в секрете.
В Нидерландах в 2020 году была введена в эксплуатацию гибридная система накопления энергии из литий-ионных аккумуляторов производства швейцарской компании Leclanché и механических накопителей от голландского разработчика S4 Energy. Литий-ионные батареи имеют мощность 8,8 МВт и емкость 7,12 МВт·ч, они работают вместе с шестью шестью маховиковыми системами KINEXT общей мощностью 3 МВт. Таким образом, объект аккумулирует 1 ГВт энергии, которую использует местный системный оператор TenneT для стабилизации энергосистемы. Маховики позволят продлить срок службы батарей как минимум до 15 лет.
В других странах подобные проекты находятся на стадии разработки и внедрения. Подробнее о них РБК Тренды расскажут в следующем материале.
Подбор аккумулятора к марке автомобиля
Спрос на электроэнергию значительно возрастает в новых автомобилях. Таким образом, очевидно, что емкость ячеек также будет быстро увеличиваться.
- Автомобили 90-х годов прошлого века потребляли в среднем 1 кВт электроэнергии. Достаточно было запитать систему с проигрывателем компакт-дисков и кондиционером.
- Спрос на энергию в транспортных средствах с первого десятилетия 21 века значительно увеличился и — особенно в последние годы — превысил 2 кВт. Это было связано с внедрением инновационных по тем временам решений, таких как электрическая регулировка сидений и окон.
- В настоящее время производимые автомобили имеют постоянное увеличение мощности, которая у некоторых автомобилей уже превысила значение в 3 кВт. В любом случае, в этом нет ничего удивительного, ведь мы имеем дело с системами обогрева парковок, да еще и с внедренными видеоприемниками.
Электрические параметры — не единственные факторы, которые следует учитывать при выборе ячейки для конкретной марки. Также важны форма, расположение столбов, форма основания и способ крепления.
Например, Citroen в своих автомобилях «чтит» только определенные аккумуляторы, заключая их в специальные, защищающие от воздействия влаги пластиковые корпуса. В американских автомобилях, напротив, очень часто можно встретить звенья с зажимами, прикрученными сбоку с помощью соответствующего винта. Чтобы было интереснее, Ford вводит зажимы в виде прямоугольной пластины, прикрученной к плоской опоре. Это интересное решение, потому что большинство брендов имеют дело с круглыми зажимами.
Хранение энергии
Цинково-воздушные аккумуляторы пригодны для не слишком тяжелых устройств, так как при разрядке они используют кислород. Специалисты стартап-проекта Imprint Energy разработали подобный гибкий аккумулятор, подходящий для применения в лэптопах.
Химическую реакцию лития с кислородом используют металл-воздушные аккумуляторы: при разрядке атомы металла в аноде реагируют с кислородом воздуха и выделяют электроны. Затем они перемещаются через электролит в форме ионов к катоду. Потенциальная плотность энергии (1100 Вт·ч/кг) намного превышает значения литий-ионных аккумуляторов.
Цинково-воздушные батареи применяются уже давно, однако цинк разрушается при разрядке. Чтобы этого не происходило в аккумуляторах, во время подзарядки кислород на катоде должен быть удален.
Таким образом из ионов металла вновь возникает цинк. Кроме того, требуется особый катализатор, такой как раствор калия, в качестве защиты от воздуха для цинкового электрода с целью предотвращения его нежелательного окисления.
В стартап-проекте Imprint Energy разработаны даже готовые к печати аккумуляторы с полимерным катализатором, которые благодаря своей гибкости превосходно подходят для малогабаритных устройств.
Поскольку для цинково-воздушных аккумуляторов требуется постоянный обмен воздуха, они мало пригодны для мобильных устройств, однако в будущем смогут использоваться в электромобилях, тем более что они не содержат горючих материалов. Накопленная энергия едва ли уменьшается в течение десятилетий, что делает эти аккумуляторы весьма интересными.