เฮ้ ในฐานะซัพพลายเออร์ของระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (BESS) ฉันเป็นเข่า - ลึกลงไปในโลกของแบตเตอรี่มาระยะหนึ่งแล้ว หนึ่งในคำถามที่พบบ่อยที่สุดที่ฉันได้รับคือเกี่ยวกับความแตกต่างของความหนาแน่นของพลังงานระหว่างแบตเตอรี่ชนิดต่าง ๆ ใน BESS ดังนั้นเรามาดำดิ่งลงไป
ก่อนอื่นความหนาแน่นของพลังงานคืออะไร? กล่าวง่ายๆคือปริมาณพลังงานที่แบตเตอรี่สามารถเก็บต่อหน่วยปริมาตรหรือมวลได้ ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นหมายถึงแบตเตอรี่สามารถเก็บพลังงานได้มากขึ้นในพื้นที่ที่เล็กลงหรือมีน้ำหนักน้อยลง สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในเบสเนื่องจากมีผลต่อขนาดน้ำหนักและประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ
เริ่มต้นด้วยแบตเตอรี่ตะกั่ว - กรดที่รู้จักกันดี เด็กเลวเหล่านี้มีมานานแล้ว พวกเขาน่าเชื่อถือและราคาไม่แพง แต่เมื่อพูดถึงความหนาแน่นของพลังงานพวกเขาไม่ใช่ดวงดาวของการแสดง ตะกั่ว - แบตเตอรี่กรดมักจะมีความหนาแน่นพลังงานในช่วง 30 - 50 wh/kg (วัตต์ - ชั่วโมงต่อกิโลกรัม) นั่นไม่ใช่โทรมเกินไป แต่มันก็อ่อนลงเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่รุ่นใหม่บางชนิด
เหตุผลหลักสำหรับความหนาแน่นของพลังงานที่ต่ำกว่าคือเคมีของพวกเขา ตะกั่ว - แบตเตอรี่กรดใช้แผ่นตะกั่วและอิเล็กโทรไลต์กรดซัลฟิวริก ตะกั่วนั้นหนักและปฏิกิริยาทางเคมีที่เก็บและปลดปล่อยพลังงานไม่ได้มีประสิทธิภาพเท่ากับสารเคมีแบตเตอรี่อื่น ๆ แม้จะมีความหนาแน่นของพลังงานต่ำกว่าแบตเตอรี่ตะกั่ว - กรดยังคงใช้ในแอปพลิเคชัน BESS บางตัวโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ต้นทุนเป็นปัจจัยสำคัญ ตัวอย่างเช่นในระบบขนาดเล็ก - ปิด - ระบบกริดที่พื้นที่ไม่ได้กังวลอย่างมากพวกเขาสามารถทำงานได้ดี
ตอนนี้เรามาพูดถึงลิเธียม - ไอออนแบตเตอรี่ นี่คือ Rockstars of the Battery World ในขณะนี้ มีแบตเตอรี่ลิเธียม - ไอออนชนิดต่าง ๆ แต่สิ่งที่ใช้กันมากที่สุดที่ใช้ใน BESS คือลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LIFEPO4) และลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ออกไซด์ (NMC)
แบตเตอรี่ LIFEPO4 มีความหนาแน่นพลังงานประมาณ 90 - 160 WH/KG พวกเขาเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องอายุการใช้งานที่ยาวนานความเสถียรทางความร้อนสูงและความปลอดภัย นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมพวกเขาถึงเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับแอปพลิเคชัน Bess มากมาย หากคุณสนใจคอนเทนเนอร์ LIFEPO4 สำหรับความต้องการการจัดเก็บพลังงานของคุณคุณสามารถตรวจสอบได้ระบบจัดเก็บพลังงาน LIFEPO4 คอนเทนเนอร์- ภาชนะบรรจุเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้แบตเตอรี่ LIFEPO4 อย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัยทำให้พวกเขาเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับโครงการต่าง ๆ
ในทางกลับกันแบตเตอรี่ NMC มีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่ามักจะอยู่ในช่วง 150 - 260 Wh/kg สิ่งนี้ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีพื้นที่ จำกัด และจำเป็นต้องมีการจัดเก็บพลังงานสูง อย่างไรก็ตามพวกเขามีราคาแพงกว่าเล็กน้อยและมีความกังวลด้านความปลอดภัยโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพูดถึงความร้อนสูงเกินไป
แบตเตอรี่ประเภทอื่นที่ได้รับความนิยมใน Bess คือแบตเตอรี่โซเดียม - ไอออน แบตเตอรี่เหล่านี้ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา แต่แสดงสัญญามากมาย โซเดียมมีความอุดมสมบูรณ์และราคาถูกกว่าลิเธียมซึ่งสามารถทำให้แบตเตอรี่โซเดียม - ไอออนมีค่าใช้จ่าย - ทางเลือกที่มีประสิทธิภาพในอนาคต ปัจจุบันความหนาแน่นพลังงานของพวกเขาอยู่ที่ประมาณ 100 - 160 wh/kg ซึ่งเทียบได้กับแบตเตอรี่ LIFEPO4
ตอนนี้ลองพิจารณาผลกระทบของความหนาแน่นพลังงานต่อการออกแบบ Bess หากคุณมีแบตเตอรี่ที่มีพลังงานสูง - ความหนาแน่นคุณสามารถสร้าง bess ที่เล็กลงและเบาลง เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันเช่นการจัดเก็บพลังงานภาชนะสำหรับโรงพยาบาล- โรงพยาบาลต้องการระบบจัดเก็บพลังงานที่เชื่อถือได้ แต่ก็มีพื้นที่ จำกัด Bess ที่มีพลังงานสูง - พลังงานความหนาแน่นสามารถพอดีกับภาชนะขนาดเล็กทำให้ติดตั้งและจัดการได้ง่ายขึ้น
ในทางกลับกันหากคุณไม่กังวลเกี่ยวกับพื้นที่และกำลังมองหาค่าใช้จ่ายมากขึ้น - โซลูชันที่มีประสิทธิภาพ bess ที่มีพลังงานต่ำ - พลังงาน - ความหนาแน่นเช่นตะกั่ว - กรดอาจเป็นวิธีที่จะไป ตัวอย่างเช่นในแอพพลิเคชั่นอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่มีพื้นที่ว่างมากมายมีตะกั่ว - กรดเบสสามารถจัดเก็บพลังงานที่จำเป็นในราคาที่ต่ำกว่า
แบตเตอรี่จัดเก็บข้อมูล Rackmount ยังเป็นส่วนสำคัญของ Bess พวกเขามาในเคมีแบตเตอรี่ที่แตกต่างกันแต่ละคนมีลักษณะความหนาแน่นของพลังงานของตัวเอง หากคุณสนใจโซลูชันการจัดเก็บข้อมูล Rackmount คุณสามารถตรวจสอบได้แบตเตอรี่จัดเก็บข้อมูล Rackmount- แบตเตอรี่เหล่านี้ได้รับการออกแบบให้ติดตั้งได้อย่างง่ายดายในชั้นวางซึ่งเหมาะสำหรับการออกแบบ BESS แบบแยกส่วนและปรับขนาดได้
เมื่อเลือกประเภทแบตเตอรี่สำหรับ BESS ของคุณไม่ใช่แค่ความหนาแน่นของพลังงาน คุณต้องพิจารณาปัจจัยต่าง ๆ เช่นค่าใช้จ่ายวงจรชีวิตความปลอดภัยและข้อกำหนดเฉพาะของแอปพลิเคชันของคุณ ตัวอย่างเช่นหากคุณต้องการแบตเตอรี่ที่สามารถจัดการกับการชาร์จจำนวนมาก - รอบการปลดปล่อย LIFEPO4 อาจเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าตะกั่ว - กรด
โดยสรุปการทำความเข้าใจความแตกต่างของความหนาแน่นของพลังงานระหว่างแบตเตอรี่ชนิดต่าง ๆ เป็นสิ่งสำคัญเมื่อออกแบบ BESS แบตเตอรี่แต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียของตัวเองและตัวเลือกที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะของคุณ ไม่ว่าคุณจะกำลังมองหาโซลูชันพลังงานสูง - ความหนาแน่นสำหรับพื้นที่ - แอปพลิเคชันที่ จำกัด หรือค่าใช้จ่าย - ตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพสำหรับโครงการขนาดใหญ่มีประเภทแบตเตอรี่สำหรับคุณ
หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่และต้องการหารือเกี่ยวกับประเภทแบตเตอรี่ที่ดีที่สุดสำหรับโครงการของคุณอย่าลังเลที่จะเข้าถึง เราอยู่ที่นี่เพื่อช่วยให้คุณตัดสินใจอย่างชาญฉลาดและได้รับประโยชน์สูงสุดจากการลงทุนในการจัดเก็บพลังงานของคุณ
การอ้างอิง
- Linden, D. , & Reddy, TB (2002) คู่มือแบตเตอรี่ McGraw - Hill
- Tarascon, JM, & Armand, M. (2001) ปัญหาและความท้าทายที่ต้องเผชิญกับแบตเตอรี่ลิเธียมแบบชาร์จไฟได้ ธรรมชาติ, 414 (6861), 359 - 367