Как работают проточные редокс-аккумуляторы
Разделение мощности и энергии является ключевым отличием проточных аккумуляторов от других типов аккумуляторов.электрохимические системы храненияКак описано выше, энергия системы аккумулируется в объеме электролита, который может легко и экономично составлять от киловатт-часов до десятков мегаватт-часов в зависимости от размера системы.резервуары для храненияМощность системы определяется размером блока электрохимических ячеек. Количество электролита, протекающего в электрохимическом блоке в любой момент времени, редко превышает несколько процентов от общего количества электролита (для энергетических характеристик, соответствующих разряду при номинальной мощности в течение двух-восьми часов). Поток легко может быть остановлен в случае неисправности. В результате уязвимость системы к неконтролируемому высвобождению энергии в случае проточных аккумуляторов ограничена архитектурой системы несколькими процентами от общей накопленной энергии. Эта особенность контрастирует с интегрированными системами хранения энергии в корпусе (свинцово-кислотные, NAS, литий-ионные), где вся энергия системы постоянно подключена и доступна для разряда.
Разделение мощности и энергии также обеспечивает гибкость проектирования при применении проточных аккумуляторов. Мощность (размер батареи) может быть напрямую адаптирована к соответствующей нагрузке или генерирующему оборудованию. Емкость накопителя (размер резервуаров для хранения) может быть независимо адаптирована к потребностям конкретного применения в хранении энергии. Таким образом, проточные аккумуляторы могут экономично обеспечивать оптимизированную систему хранения для каждого применения. В отличие от этого, соотношение мощности и энергии для интегрированных элементов фиксируется на этапе проектирования и производства. Экономия за счет масштаба производства элементов ограничивает практическое количество доступных вариантов конструкции. Следовательно, системы хранения с интегрированными элементами обычно будут иметь избыток мощности или энергии.
RFB можно разделить на две категории: 1) настоящиепроточные редокс-аккумуляторы1) где все химические вещества, участвующие в накоплении энергии, постоянно полностью растворены в растворе; и 2) гибридные проточные редокс-батареи, где по меньшей мере одно химическое вещество осаждается в твердом состоянии в электрохимических ячейках во время заряда. Примерами настоящих проточных редокс-батарей являются:ванадий-ванадий и железо-хромовые системыПримерами гибридных проточных аккумуляторов являются системы на основе цинка и брома, а также цинка и хлора.
Дата публикации: 17 июня 2021 г.