Alternatywa dla litu

Rozwój odnawialnych źródeł energii i rosnące zapotrzebowanie na moc – napędzane m.in. przez AI – sprawiają, że systemy magazynowania energii (BESS) stają się infrastrukturą krytyczną. Dotychczas dominowały systemy litowo-jonowe, jednak ich łańcuch dostaw i zmienność cen stanowią coraz większe wyzwanie.

– CATL angażuje się w promowanie niezależności energetycznej na całym świecie, jednocześnie zapewniając naszym klientom długoterminową wartość. Żeby to osiągnąć, postawiliśmy sobie za cel opracowanie nowej chemii akumulatorowej opartej na dostępnych zasobach występujących na wszystkich kontynentach – takiej, która będzie mogła wspierać potrzeby energetyczne wszystkich ośmiu miliardów ludzi, oferując przy tym dłuższą żywotność cyklu i wyższy poziom bezpieczeństwa – powiedział William Wu, dyrektor Centrum Technologii Magazynowania Energii w CATL. – Sądzimy, że sód i lit wspólnie utworzą dwa filary przyszłego systemu magazynowania energii.

Sód, który jest ponad tysiąc razy bardziej dostępny niż lit, może okazać się przełomem. Ponadto zapewnia lepszą pracę w niskich temperaturach, wyższy poziom bezpieczeństwa oraz potencjalnie niższe koszty.

– Branża magazynowania energii wyszła już poza wyścig o skalę. Dziś sukces coraz częściej definiuje zdolność do tworzenia długoterminowej wartości – powiedziała Amanda Xu, dyrektor techniczna ESS i prezes ESS Europe CATL. – Zasadą, w którą wierzymy najmocniej, jest to, że gotowość rodzi pewność.

Modułowość i większa wydajność

Oparty na najnowszej technologii sodowo-jonowej system TENER Sodium zapewnia ponad 30 MWh pojemności i opiera się na w pełni modułowej architekturze. W praktyce oznacza to łatwiejsze wdrożenia (instalację o pojemności 1 GWh można zbudować z 34 jednostek), większą elastyczność konfiguracji czasu magazynowania (od 1 do 8 godzin) oraz niższe koszty utrzymania dzięki możliwości szybkiej wymiany pojedynczych modułów.

CATL opracował także dedykowane rozwiązania systemowe, w tym dwukierunkową regulację napięcia (Bi-DC), która poprawia sprawność cyklu ładowania i rozładowania o ok. 2%. W skali instalacji o pojemności 1 GWh oznacza to miliony dodatkowych kilowatogodzin rocznie.

Nowy system zarządzania baterią (BMS) lepiej radzi sobie z charakterystyką ogniw sodowych, zwiększając margines bezpieczeństwa pracy o 20% i zapewniając większą elastyczność. Z kolei zoptymalizowana architektura chłodzenia ogranicza aż o 30% generowanie ciepła, co przekłada się na mniejsze zużycie energii pomocniczej do ok. 1%, czyli o połowę mniej niż w typowych systemach. W wielkoskalowych instalacjach może to oznaczać oszczędności sięgające nawet milionów euro.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Inne

Czy to będzie przełom w magazynowaniu energii?

W świecie technologii magazynowania energii przez lata dominowały akumulatory litowo-jonowe. Naukowcy i inżynierowie pracują jednak nad bezlitowymi rozwiązaniami bateryjnymi. Być może przyszłość w tym obszarze będzie należała do systemów akumulatorowych, które będą wykorzystywać jony glinu. Z sukcesem prace nad takimi bateriami zakończyły się w instytucie Fraunhofera IISB.

Kolejną zaletą systemu TENER Sodium jest niski poziom generowanego hałasu (65 decybeli, tj. średnio o 10 decybeli mniej niż w konwencjowalnych systemach). Dzięki temu możliwe będzie budowanie magazynów energii bliżej centrów poboru mocy, co pozwoli ograniczyć koszty przesyłu energii.

Gotowość na skalę przemysłową

Co istotne, technologia wyszła już z fazy laboratoryjnej. CATL rozwija baterie sodowo-jonowe od 2016 r., inwestując blisko 1,2 mld euro i budując pełny łańcuch dostaw – od materiałów po produkcję ogniw.

Dziś firma dysponuje zdolnościami produkcyjnymi liczonymi w dziesiątkach GWh, a kolejne inwestycje (m.in. 40 GWh w Fuding i planowane 160 GWh w Jining) mają umożliwić wdrożenia na masową skalę. Potwierdzeniem rynkowego potencjału jest także podpisany kontrakt na 60 GWh magazynów energii w technologii sodowej.

Nowy system jest przy tym kompatybilny z instalacjami litowo-jonowymi, co pozwala inwestorom elastycznie zarządzać technologią (płynnie przełączać się między technologiami sodowo-jonową i litowo-jonową) i kosztami w zależności od sytuacji rynkowej. Docelowo możliwa jest modernizacja systemu do wysokonapięciowych architektur 2000 V.

Nowy etap transformacji energetycznej

Wdrożenie na szeroką skalę systemu TENER Sodium może oznaczać początek nowego etapu w magazynowaniu energii. Zamiast jednej dominującej technologii, rynek zaczyna opierać się na dwóch filarach – licie i sodzie.

W praktyce oznacza to większą odporność łańcuchów dostaw, niższe koszty i większą skalowalność systemów, które już dziś stają się fundamentem nowoczesnej energetyki.

źródło: CATL