Blog

АКУМУЛЯТОР FOREVER ENERGY

Дотепер ванадієві акумулятори використовувалися переважно у великих комунальних системах. Хімічний склад змішаного кислотного електроліту Forever Energy дозволяє створювати ванадієві акумулятори з подвійною щільністю енергії порівняно з однокислотними акумуляторами попереднього покоління. Результат – 10 кВт для житлових приміщень батарея. Агреговані батареї використовуються для більших проектів.

30-РІЧНИЙ ТЕРМІН СЛУЖБИ

Ванадієва батарея FE пройшла випробування (повний заряд і розряд), які показали, що термін служби становить щонайменше 30 років без деградації. Порівняльне тестування літій батареї демонструє деградацію та 7-річний термін служби. Ванадій потік акумулятори – це перевірена технологія, вперше розроблена в 1980-х роках в Австралії. Тихоокеанська північно-західна національна лабораторія уряду США (PNNL) розробила змішаний кислотний електроліт, який використовується у ванадієвих акумуляторах Forever Energy. Електроліт – це ключ до створення вдосконаленої батареї, яка перевершує літієві і ванадієві акумулятори попереднього покоління.

Протягом тридцятирічного терміну служби домашньої сонячної системи зберігання енергії FEv домовласникам знадобиться лише одна батарея Forever Energy, щоб забезпечити майже 100 відсотків електроенергії в будинку, а також заряджати кілька електромобілів. В даний час популярні літієвий сонячна батарея на основі батареї зберігання системи потребують дванадцяти батарей за той самий період часу; заміна кожні шість-вісім років.

FLOW БАТАРЕЯ 101

ФЕВ батарею легко розмістити на вулиці, але вона досить мала, щоб її можна було поставити на задньому дворі будинку. Батарея безпечна, незаймиста, має 30-річний термін служби і не деградує в процесі використання. Акумулятор має сертифікати UL1973 та CE і проходить заводські випробування перед встановленням.

• Хімічна енергія, що зберігається в рідинах, називається “електролітом”.”
• Електроліт містить переважно воду, трохи ванадію і дві кислоти (безпечні за своєю природою).
• Зберігання електроліту забезпечується внутрішніми резервуарами.
• Насоси циркулюють рідини електроліту у двох паралельних замкнутих контурах.
• Електрохімічна комірка зворотно перетворює електричну енергію в хімічну.
• Постійний струм, зібраний з проточної комірки, перетворюється на змінний за допомогою інвертора, якщо це необхідно.

ВАНАДІЄВИЙ ОКИСЛЮВАЛЬНО-ВІДНОВЛЮВАЛЬНИЙ АКУМУЛЯТОР

У ванадієвому окислювально-відновлювальному акумуляторі використовується ванадієвий електроліт для зберігання енергії та більш широкого використання відновлюваних джерел енергії, таких як вітер та сонячна енергія.

Поради від Guidehouse: Окислювально-відновлювальні ванадієві акумулятори

Визначення ринкових можливостей та стимулів 2023 Новини VRFB Попередні новини VRFB Засідання ESC Vanitec Ванадієві редокс-акумулятори (VRFB) Компанії Глобальні інсталяції VRFB Карта бази даних інсталяцій VRFB Форма запиту даних про інсталяцію Прес-релізи

Інформаційний бюлетень VRFB

Що таке Комітет зі зберігання енергії Vanitec (ESC)?

Vanitec є єдиною міжнародною некомерційною організацією, метою якої є сприяння використанню ванадієвих матеріалів, що містять ванадій. Членами асоціації є всі найбільші світові виробники ванадію. Члени Vanitec отримують вигоду від того, що організація представляє інтереси своїх членів у технічних питаннях та питаннях, пов’язаних з охороною праці та здоров’я. Пропонує форум для співпраці з метою розуміння та просування використання ванадію на глобальному рівні.

Комітет зі зберігання енергії Vanitec (ESC) підпорядковується Комітету з розвитку ринку Vanitec (MDC) і здійснює нагляд за розвитком ринку ванадію в енергетичній галузі. Вона зосереджена на визначенні майбутнього світового попиту та пропозиції ванадію, необхідної якості та керівних принципів HSE, що стосуються виробництва та дистрибуції електролітів. Комітет складається із зацікавлених членів, які прагнуть сприяти глобальному розвитку технологій з використанням ванадієвих продуктів. Вони походять від усіх компонентів, включаючи виробників, хімічних переробників, дослідників і компаній, що займаються технологіями акумуляторів.

Стратегічні цілі ESC

Роль ванадію у зростаючій енергетиці зберігання Очікується, що в найближчі роки попит на ванадієві акумулятори різко зросте. Широкомасштабне розгортання ванадію окислювально-відновлювальний проточні літієві акумулятори вже виробляються по всьому світу, а багато інших плануються або будуються. Забезпечення надійного постачання якісної ванадієвої продукції буде ключовим фактором для використання накопичувачів енергії для зберігання великих обсягів енергії протягом тривалого часу. Це доповнить традиційні ринки збуту ванадію, оскільки вимоги до високоякісної сталі продовжують зростати.

ESC створює і сприяє розумінню загальних проблем, з якими стикаються учасники ванадієвої індустрії зберігання енергії. До них відносяться

• Розвиток та обмін глибоким розумінням питань, пов’язаних з охороною праці, здоров’я та навколишнього середовища, а також потенційних проблем, спираючись на існуючий досвід компанії Vanitec в галузі охорони праці, здоров’я та навколишнього середовища.
• Розуміння профілю попиту на ванадієві вироби, визначеного очікуваннями зростання галузі зберігання енергії в цілому
• Обмін і, де це можливо, надання допомоги через дослідження хімічної та технічної інформації, яка забезпечить виживання, а також технологій на основі ванадію в енергетиці зберігання проти конкуруючих технологій.
• Розвиток розуміння мінімальних стандартів для ванадієвих продуктів, що використовуються в технологіях зберігання енергії.

Членство в ESC

Нові члени Vanitec, зацікавлені в ESC, повинні бути готові поділитися деякою інформацією про свою діяльність. Сюди входить інформація про використання, попит та якість. Це забезпечує доступність найкращої інформації для Vanitec та ESC для досягнення своїх стратегічних цілей. Не очікується, що вони будуть ділитися інформацією, що є власністю.

Учасники отримують доступ до інших учасників та постійну інформацію про діяльність у ванадієвій галузі в глобальному масштабі. Подібна інформація часто продається організаціями-членами за ціною, що перевищує вартість членства. Крім того, розвиток потужної ванадієвої мережі сприятиме розвитку ванадій галузь, яка здатна задовольнити їхні потреби в майбутньому.

Ланцюги постачання

З появою COVID-19 всі стали набагато більше знати про ланцюги поставок. Основним виробником ванадієвого електроліту наразі є Китай, який також споживає багато цього електроліту для власних установок VRFB.

Компанія US Vanadium LLC (USV) в Арканзасі, США, постачає ванадієвий електроліт найвищої чистоти, що виробляється у світі, і має поточну потужність 4 мільйони літрів на рік, що еквівалентно приблизно 60 МВт-год в еквіваленті. USV уклала угоду з європейським виробником VRFB CellCube про постачання до 3 млн літрів цього електроліту зі штаб-квартирою в Європі. У Великій Британії Oxkem – ще один постачальник електролітів. Він має потужність виробництва понад 3 млн літрів на рік.

Однак світова пропозиція ванадієвого електроліту наразі дуже обмежена.

Виробник первинного ванадію Bushveld Minerals в Південній Африці завершує будівництво заводу з виробництва електролітів BELCO, який, як очікується, почне працювати в першому півріччі 2023 року з початковою потужністю вісім мільйонів літрів на рік. Це виробництво може бути розширене до 32 мільйонів літрів на рік.

Австралійський виробник ванадію Australian Vanadium Limited (AVL) будує завод з виробництва ванадієвих електролітів у Західній Австралії, початкова потужність якого становитиме 33 МВт-год на рік. Виробництво має розпочатися пізніше цього року. AVL також має намір побудувати додаткові виробничі потужності на східному узбережжі Австралії, щоб задовольнити зростаючий місцевий попит.

Кілька інших компаній заявили про свої плани виробляти ванадієвий електроліт в Австралії. Уряд Австралії зацікавлений у підтримці переробки ванадію в Австралії, підвищуючи цінність ресурсів країни та використовуючи міцні міжнародні торговельні зв’язки для просування вгору по ланцюжку створення доданої вартості.

Як це перетворюється на задоволення попиту на кінцевому ринку VRFB

На цьому ринку, що зароджується, цифри, що використовуються для ванадієвого електроліту, змінюються між еквівалентом мегават-годин, кількістю літрів електроліту і кількістю ванадію, що міститься в ньому. Одна мегават-година (1 МВт-год) накопиченої енергії дорівнює приблизно 68 000 літрів ванадієвого електроліту або 9.89 тоннам п’ятиокису ванадію (V2O5), який може містити частку оксиду ванадію (III) (V2O3) залежно від того, чи використовується хімічний або електричний метод виробництва.

Специфікації елементів, що містяться в електроліті, відрізняються у різних виробників VRFB. Молярність, або концентрація, розчину також варіюється, але зазвичай становить від 1.6 і 1.8 моляр. Ванадій виробники електролітів співпрацюють з виробниками VRFB, щоб забезпечити придатність їхнього електроліту для постачання, причому деякі виробники наполягають на особливо суворих вимогах.

У світі є три основні ванадієві рудники за межами Китаю, які наразі експлуатуються. Один у Бразилії, який експлуатується компанією Largo Resources, та два у Південній Африці, які експлуатуються компаніями Bushveld Minerals та Glencore. Однак 75% світового ванадію наразі виробляється в Китаї та Росії, а не з первинної сировини i.e., видобуток і вилучення ванадію з надр, але як побічний продукт у виробництві сталі.

Чому це важливо

Характеристики ванадієвого електроліту означають, що VRFB мають перевагу над іншими накопичувачами енергії в тому, що вони є незаймистими і не мають погіршення характеристик протягом усього терміну служби акумулятора.

Виробники VRFB зазвичай пропонують 25-річну гарантію на свої батареї. При належному обслуговуванні насосів та інших механічних елементів вони можуть прослужити набагато довше. Наприкінці 25-річного терміну служби батареї ванадієвий електроліт може бути повторно використаний в іншій батареї. За цей час може знадобитися лише перебалансування, щоб відновити будь-яку незначну втрату ємності. Наприклад, виробник VRFB, компанія CellCube, повідомила про втрату ~1% потужності для VRFB, який працював протягом 10 років.

Якщо більше немає потреби у використанні ванадієвого електроліту у VRFB, п’ятиокис ванадію може бути регенерований і використаний в іншому застосуванні. US Vanadium може переробляти відпрацьований електроліт з VRFB зі ступенем відновлення ванадію 97%. Це робить VRFB дійсно стійким рішенням – ресурс ванадію лише запозичується у майбутніх поколінь, а не витрачається за його рахунок.

Одна з основних витрат, що впливають на вартість ванадію електроліт – це ціна його переміщення. По суті, коли ви транспортуєте електроліт, ви переміщуєте кислоту і воду. Щоб знизити вартість батареї, виробництво електроліту поблизу від місця установки має великий сенс.

Ванадієвий електроліт становить 40% вартості батареї для 4-6-годинної роботи батарея, зростає у відсотках зі збільшенням тривалості. Потужність та енергія VRFB розділені, що означає, що енергію можна збільшити без необхідності платити за збільшення потужності. Для порівняння, збільшення обсягу зберігання енергії для літій-іонної батареї вимагає відповідного збільшення потужності, за яку потім платять, але не використовують.

Оскільки ванадієвий електроліт не псується, він є придатним товаром для лізингу. Клієнт має операційні витрати, а не капітальні витрати. Це також забезпечує комфорт для клієнтів, оскільки в кінці терміну служби батареї електроліт належить комусь іншому, хто потім буде нести відповідальність за його вилучення та перепрофілювання.

Завдяки широкому консенсусу щодо зростання попиту на VRFB і, як наслідок, попиту на п’ятиокис ванадію та пропозицію ванадієвого електроліту, на цей універсальний матеріал для декарбонізації чекає світле майбутнє.

Читати Зберігання енергії.новини/ Інтерв’ю PV Tech Power 2021 року з Марією Скайллас-Казакос, професоркою Університету Нового Південного Уельсу та співавторкою винаходу ванадію окислювально-відновлювальний проточна батарея, тут.

Про автора

Саманта МакГахан протягом семи років працювала менеджером з маркетингу в Australian Vanadium Limited (ASX: AVL) та її дочірній компанії VSUN Energy, що спеціалізується на виробництві ванадієвих окислювально-відновлювальних акумуляторів. Вона представляла обидві компанії перед урядом та промисловістю і має глибокі знання про ринок ванадію та стратегію AVL від кар’єру до акумулятора. AVL розвиває Австралійський ванадієвий проект у Західній Австралії для виробництва п’ятиокису ванадію високої чистоти для ринків сталі та акумуляторів. Компанія також будує свій перший завод з виробництва ванадієвого електроліту в Перті, штат Вашингтон. VSUN Energy зосереджена на розвитку ринку ванадієвих окислювально-відновлювальних акумуляторів.

Інновації у зростаючому застосуванні

Ванадій є основним компонентом (як катодного, так і анодного) VRFB, а VanadiumCorp має гарантоване постачання стратегічних мінеральних ресурсів і 100% власну екологічно чисту та ефективну технологію видобутку. Через стратегічні альянси VanadiumCorp бере участь у вдосконаленні архітектури VRFB та хімії електролітів. Ця стратегія спрямована на сприяння комерціалізації перевіреної технології VRFB, яка на сьогодні є найбільш швидкозростаючою сферою застосування ванадію.

Заповнення системи VRFB електролітом

Введення в експлуатацію VRFB в ЄС

Електроніка для дистанційного керування акумулятором

Високощільний електроліт VRFB Architecture RD

CENELEST VanadiumCorp на передньому краї НДДКР

Новий електроліт високої щільності для редокс-акумуляторів наступного покоління Потік Акумуляторні системи

Широкі випробування розпочалися у 2019 році спільно з VanadiumCorp та CENELEST, німецько-австралійським альянсом з електрохімічних технологій для зберігання відновлюваної енергії. Тристоронній мандат VanadiumCorp, Fraunhofer ICT, Університету Нового Південного Уельсу “UNSW” спрямований на досягнення більш високої щільності енергії ванадієвого електроліту та успішну роботу в вдосконаленому ванадієвому акумуляторному елементі з окислювально-відновним потоком.

Дослідження і розробки CENELEST спільно з VanadiumCorp завершені як в Університеті Сіднея (UNSW), Австралія, так і в Інституті хімічної технології Фраунгофера (ICT) в Німеччині, Європа. (На фото вгорі) Дивіться останні новини тут..

Розробка морського судна з нульовим рівнем викидів

Цільова інтеграція ванадієвих редокс-акумуляторів наступного покоління

Розпочато комерційну розробку першого етапу ключового проектування та інжинірингу ванадієвих окислювально-відновлювальних систем наступного покоління (“VRFB Battery”)-батарея (“VRFB Battery”) для морських рушійних установок.

Ця робота є частиною багатоетапного графіку розвитку, який формує основу остаточних угод, необхідних для офіційного оформлення тристороннього партнерства з Conoship International Projects BV (“CONOSHIP”) з Нідерландів та Vega Reederei and PartnersGmbH (“VEGA”) з Німеччини, націленого на ринки судноплавства з нульовим рівнем викидів за допомогою окислювально-відновлювальних акумуляторів наступного покоління. Дивіться останні новини тут..

Мережа партнерів з інженерних розробок

Conoship International – це амбітне та інноваційне бюро з проектування та інжинірингу суден. Заснована в 1952 році як центральне конструкторське бюро для групи північнонідерландських верфей, Conoship International розробила вражаюче широкий спектр суден, від суховантажів, танкерів, земснарядів до поромів і офшорних суден. За нашими проектами побудовано понад 2 000 суден, які працюють по всьому світу. Ми – пристрасні дизайнери суден, які підтримують наших клієнтів у реалізації їхнього бачення на всіх етапах суднобудівного процесу.

Vega-Reederei GmbH Co. KG може покластися на багаторічний досвід компанії Vega-Reederei Friedrich Dauber GmbH Co. KG може покластися на. Судноплавна компанія була заснована в 1919 році як GmbH у Відні та внесена до торгового реєстру. У 1922 році було відкрито філію в Гамбурзі, щоб забезпечити ділову присутність в економічно зростаючому порту.

Текст для іншої або порожньої комірки

Партнерство з Fraunhofer ICT, що є невід’ємною частиною Міжнародного центру сталого розвитку Карлсруе (KISC) в Німеччині.

Партнерство VanadiumCorp з Німецько-Австралійським альянсом з електрохімічних технологій для зберігання відновлюваної енергії. Дізнайтеся …

Партнерська співпраця VanadiumCorp з дослідниками світового класу UNSW надає доступ до найсучаснішого обладнання

VanadiumCorp співпрацює з Delectrik Systems і зосереджується на стійких та доступних інноваціях у сфері VRFB

Israel Chemical Ltd. “ICL” розвиває можливості нової технології зберігання енергії на основі брому

VanadiumCorp є дослідницьким партнером Національної дослідницької ради Канади (NRC CNRC), яка є найбільшою федеральною організацією Канади з досліджень і розробок.

Ключові сфери інновацій

(Натисніть на зображення, щоб відкрити слайд-шоу)

Окислювально-відновлювальний ванадієвий акумулятор

VRFB є різновидом акумуляторів, що перезаряджаються потік акумулятор, де перезарядка забезпечується ванадієвим електролітом (VE), розчиненим у розчині. Два резервуари з ванадієм, один з яких містить іони V2 і V3, а інший – іони V4 і V5, розділені тонкою протонообмінною мембраною. VRFB складається з двох резервуарів з ванадієвим електролітом, які протікають поруч один з одним через мембрану і генерують заряд шляхом переміщення електронів вперед і назад під час заряджання і розряджання. Ця батарея пропонує необмежену енергетичну ємність просто завдяки використанню більших резервуарів для зберігання електроліту. Його можна залишати повністю зарядженим протягом тривалого часу без втрати ємності, а обслуговування набагато простіше, ніж у інших акумуляторів. Насоси з обох боків циркулюють електроліт.

Електронна різниця між двома елементами генерує електричну енергію. У більшості батарей використовуються дві хімічні речовини, які змінюють валентність (або заряд, або окислювально-відновний стан), перехресно забруднюються і, таким чином, з часом деградують. VRFB використовують кілька валентних станів ванадію як єдиний елемент для зберігання та вивільнення заряду. VRFB не має перехресного забруднення, як більшість акумуляторів. Електроліт в католіті та аноліті на 100% складається з іонів ванадію. Іоночутлива мембрана, що розділяє обидві сторони бака з електролітом, пропускає лише протони. VRFB є контейнерними, довготривалими, незаймистими, компактними, придатними для багаторазового використання протягом нескінченних циклів і мають термін служби понад 20 років.

Які переваги мають ванадієві редокс-літієві акумулятори?

• Термін служби VRFB становить 20 років
• VRFB пропонують негайне вивільнення енергії
• VRFB підходять для підключення до електромережі або автономних установок – ідеально підходять для відновлюваної енергетики
• VRFB можуть розряджатися на 100%, без будь-якої шкоди для акумулятора
• VRFB не є легкозаймистими
• Вони забезпечують незалежне масштабування потужності та енергії
• Ванадієвий електроліт можна використовувати повторно і не потрібно утилізувати
• Батареї можна циклічно заряджати більше одного разу на день
• Вони використовують лише один елемент в електроліті – V2O5
• Накопичувач енергії VRFB гарантує безперебійне електропостачання

Як працює ванадієвий Окислювально-відновлювальний Робота проточної батареї (VRFB)?

• Проточна батарея заряджається і розряджається за допомогою оборотної реакції відновлення-окислення між двома рідкими ванадієвими електролітами батареї
• На відміну від звичайних батарей, електроліти зберігаються в окремих резервуарах, а не в силовому елементі батареї
• Під час роботи ці електроліти прокачуються через стек силових елементів, в яких відбувається електрохімічна реакція і виробляється електрика

(Натисніть на зображення, щоб відкрити відео)