鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:255次 | 2023年07月06日
新電池系統(tǒng)減少樓宇電費(fèi)
紐約市立大學(xué)(CUNY)能源研究所一直在開發(fā)創(chuàng)新的低成本電池系統(tǒng),安全,無毒,可靠,具有很快的放電速率和很高的能量密度,研究所稱,已制成一種可操作的樣品,是鋅陽極電池(zincanodebattery)系統(tǒng)。研究所說,大規(guī)模商業(yè)化推廣這種電池將在今年晚些時(shí)候開始。散焦伊班納吉博士是紐約市立大學(xué)能源研究所主任,他在展示研究所的原型鋅陽極電池系統(tǒng),就在紐約城市學(xué)院校區(qū)的斯坦曼廳。
來源:紐約市立大學(xué)鋅陽極電池更環(huán)保,成本更低,可以替代鎳鎘電池(nickelcadmiumbatteries)。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,它們也可以替代鉛酸電池,進(jìn)入成本更低端的市場(chǎng)。然而,鋅具有枝狀晶體生長(zhǎng)(dendriteformation)的問題,這必須解決。枝狀晶體是一種晶體結(jié)構(gòu),會(huì)導(dǎo)致電池短路。為了防止枝狀晶體堆積,紐約市立大學(xué)研究人員開發(fā)出一種液流輔助的鋅陽極電池,帶有復(fù)雜的先進(jìn)電池管理系統(tǒng)(BMS:batterymanagementsystem),可控制充電/放電規(guī)程。為了展示這種新技術(shù)和應(yīng)用,他們組裝了一部36千瓦時(shí)的可充電電池系統(tǒng),這些應(yīng)用范圍從高峰電力需求的減少到電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能都有。
這一系統(tǒng)安裝在紐約城市學(xué)院(CCNY:CityCollegeofNewYork)校區(qū)斯坦曼廳(SteinmanHall)的地下室,包含36個(gè)一千瓦時(shí)的鎳鋅液流輔助電池,串在一起,用電池管理系統(tǒng)操作。在高峰電力需求減少時(shí),電池會(huì)在使用率較低的時(shí)段充電,也就是在夜間充電,在需求高峰期間放電,這時(shí)用電量的附加費(fèi)是非常高的。
這是實(shí)惠、可充電的儲(chǔ)電,采用的是廉價(jià)、無毒的材料,本質(zhì)上是安全的。散焦伊班納吉(SanjoyBanerjee)博士說,他是紐約市立大學(xué)能源研究所主任,也是紐約城市學(xué)院格羅夫工程學(xué)校(GroveSchoolofEngineering)特聘工程教授。整個(gè)能源研究所都在研究這些電池,堆疊電極,安裝終端,連接到逆變器,它們會(huì)改變電網(wǎng)的游戲規(guī)則。這種電池的設(shè)計(jì)具有5000–10000多個(gè)充電周期,使用壽命超過十年。演示系統(tǒng)目前正在擴(kuò)大到100千瓦時(shí),另一部200千瓦時(shí)的電池在今年晚些時(shí)候安裝。在這一點(diǎn)上,可以滿足斯坦曼廳峰值需求時(shí)電力需求的30%以上,每月可節(jié)省6000美元或更多。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
班納吉教授認(rèn)為,這種電池可初步用于工業(yè)設(shè)施和大型商業(yè)物業(yè)。鎳鎘(Ni-Cd:nickel-cadmium)電池會(huì)被取代,這種電池也有一些應(yīng)用范圍,從服務(wù)器群的備用電源到非常大的起動(dòng)機(jī)都有。鎳鎘電池其他大型的應(yīng)用也包括電網(wǎng)支持,比如就有一個(gè)系統(tǒng)在阿拉斯加(Alaska),部署了45兆瓦的鎳鎘電池陣列。紐約市立大學(xué)能源研究所的鋅陽極電池系統(tǒng)生產(chǎn)成本在每千瓦時(shí)300-500美元的范圍,有關(guān)許多應(yīng)用而言,都有三到五年的投資回收期。這一成本正在迅速減少,一年內(nèi)預(yù)計(jì)會(huì)降低到每千瓦時(shí)200美元。為了推廣這種電池,研究人員計(jì)劃在2012年秋天運(yùn)營(yíng)一所公司,目標(biāo)是在兩年內(nèi)取得突破,班納吉教授說。他補(bǔ)充說,這所公司可能建立示范性制造廠,就在紐約城市學(xué)院附近。