Аккумулятор высотой 6 метров способен отдавать мощность 20 МВт
«Зеленую» энергию можно было бы сделать значительно более эффективной, просто научившись сохранять ее на период безветрия или темноты. Одним из возможных решений является создание аккумулятора на основе окислительно-восстановительных процессов, часто называемого «проточный редокс-аккумулятор», способного обеспечивать питанием 2000 домохозяйств. Над решением этой задачи совместно работают несколько институтов Фраунгофера (Fraunhofer) (www.fraunhofer.de).
Прототип проточного редокс-аккумуляторас выходной мощностью 1 кВт.
Долгосрочная задача, которую поставили перед собой разработчики, заключается в создании аккумулятора размером с гандбольную площадку и высотой 6 м, отдающего мощность 20 МВт, достаточную для электроснабжения 2000 домохозяйств в долгие зимние ночи или в облачные дни. «Мы уже добились устойчивости процесса», – отмечает д-р Кристиан Деч (Christian Dötsch), менеджер по энергоэффективным технологиям одного из участвующих в проекте институтов. – «Задача сегодняшнего дня заключается в увеличении габаритов нашей установки».
В редокс-аккумуляторах используется жидкий электролит на основе соединений ванадия, попеременно испускающих и принимающих электроны вдоль специальных мембран. В связи с тем, что в аккумуляторах используются только соединения ванадия, а не две различные жидкости одновременно, как в других системах, образование примесей исключается. «Это позволяет строить исключительно надежные и долговечные аккумуляторы», – подчеркивает д-р Том Смолинка (Tom Smolinka), отвечающий за координацию работ по солнечным энергосистемам в институте Фраунгофера.
Разряд и заряд происходят в тонких реакционных камерах, объединенных в стеки для увеличения выходной мощности. В настоящее время размеры мембран, а следовательно, и отдельных ячеек, имеют размер листа бумаги формата A4. Одна из проблем, решаемая методами математического моделирования, заключается в обеспечении равномерности протекания электролита через эти большие мембраны. В конце года планируется создать установку мощностью 20 кВт. Порог в 1 МВт исследователи надеются преодолеть примерно через пять лет.
Стек проточных редокс-элементов с объемом активной зоны 700 см2.
Лабораторная испытательная установка мощностью 1 кВт, предназначенная для оценки результатов моделирования.
Исследования в области аккумуляторов такого типа продолжаются уже более 25 лет. Созданием ванадиевых редокс-аккумуляторов занимаются компании Ashlawn Energy в Александрии, VA, Renewable Energy Dynamics в Ирландии, Cellstrom GmbH в Австрии и Cellennium в Таиланде. Некоторым, к настоящему времени, удалось изготовить установки мощностью до 100 кВт.
Журнал РАДИОЛОЦМАН, июнь 2011
Аккумулятор высотой 6 метров способен отдавать мощность 20 МВт
«Зеленую» энергию можно было бы сделать значительно более эффективной, просто научившись сохранять ее на период безветрия или темноты. Одним из возможных решений является создание аккумулятора на основе окислительно-восстановительных процессов, часто называемого «проточный редокс-аккумулятор», способного обеспечивать питанием 2000 домохозяйств. Над решением этой задачи совместно работают несколько институтов Фраунгофера (Fraunhofer) (www.fraunhofer.de).
Прототип проточного редокс-аккумулятора с выходной мощностью 1 кВт.
Долгосрочная задача, которую поставили перед собой разработчики, заключается в создании аккумулятора размером с гандбольную площадку и высотой 6 м, отдающего мощность 20 МВт, достаточную для электроснабжения 2000 домохозяйств в долгие зимние ночи или в облачные дни. «Мы уже добились устойчивости процесса», – отмечает д-р Кристиан Деч (Christian Dötsch), менеджер по энергоэффективным технологиям одного из участвующих в проекте институтов. – «Задача сегодняшнего дня заключается в увеличении габаритов нашей установки».
В редокс-аккумуляторах используется жидкий электролит на основе соединений ванадия, попеременно испускающих и принимающих электроны вдоль специальных мембран. В связи с тем, что в аккумуляторах используются только соединения ванадия, а не две различные жидкости одновременно, как в других системах, образование примесей исключается. «Это позволяет строить исключительно надежные и долговечные аккумуляторы», – подчеркивает д-р Том Смолинка (Tom Smolinka), отвечающий за координацию работ по солнечным энергосистемам в институте Фраунгофера.
Разряд и заряд происходят в тонких реакционных камерах, объединенных в стеки для увеличения выходной мощности. В настоящее время размеры мембран, а следовательно, и отдельных ячеек, имеют размер листа бумаги формата A4. Одна из проблем, решаемая методами математического моделирования, заключается в обеспечении равномерности протекания электролита через эти большие мембраны. В конце года планируется создать установку мощностью 20 кВт. Порог в 1 МВт исследователи надеются преодолеть примерно через пять лет.
Лабораторная испытательная установка мощностью 1 кВт, предназначенная для оценки результатов моделирования.
Исследования в области аккумуляторов такого типа продолжаются уже более 25 лет. Созданием ванадиевых редокс-аккумуляторов занимаются компании Ashlawn Energy в Александрии, VA, Renewable Energy Dynamics в Ирландии, Cellstrom GmbH в Австрии и Cellennium в Таиланде. Некоторым, к настоящему времени, удалось изготовить установки мощностью до 100 кВт.
Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман
На английском языке: Giant batteries aid green power