A világ legnagyobb lítium elem

2014. november elején a kaliforniai székhellyel rendelkező dél-kaliforniai energiavállalat bejelentette, hogy 20 éves szerződést köt az AES Energy Storage céggel, az akkumulátorral működő villamosenergia-tároló rendszerek gyártójával. Az AES már kezeli a világ legnagyobb kereskedelmi akkumulátorhálózatát, mindegyik 200 megawatt-órás kapacitással.

A vállalat állítása szerint a világszerte jelenleg kifejlesztett akkumulátorok teljes kapacitása körülbelül 1 GWh. Ezzel összefüggésben az AES Corporation anyavállalat tavaly 16 milliárd dollár bevételt kapott, azonban a most tervezett projektnek meg kell haladnia az összes korábbi létesítményt, amelyet a társaság valaha épített.

Egy hatalmas 400 megawatt órás akkumulátort épít Los Angeles-től délre, Long Beachben, az Alamitos Power Centernél. Csúcsterhelést kell biztosítania, elavult villamos generátorok helyett, amelyek hatékonysága már nem tette lehetővé Los Angeles és a környező területek áramellátásának megbízható fenntartását.

A régi csúcsgázturbinás generátorok, amelyeket a dél-kaliforniai Edison korábban használt, nagyon hosszú ideig működtek, és ezek kiszolgálása nagyon költséges vállalkozás az erőforrások kimerültsége miatt. Az újonnan felépített akkumulátoros erőmű viszont négy órán belül képes lesz 100 MW villamos energiát szolgáltatni az energiarendszerhez, így a csúcsfogyasztás pillanataiban további energia beáramlik.

Például a világon a korábban épített legnagyobb akkumulátort kínai vállalatok, a Kínai Állami Grid Corporation (SGCC) és a BYD készítették. Kapacitása 36 megawatt óra, ami csak a Long Beachben építendő akkumulátor kapacitásának 9% -a. Ez a dél-kaliforniai Edison energiatakarékossági megközelítésében bekövetkező jelentős változás néhány év alatt a világ legnagyobb elektrokémiai akkumulátorának felépítését eredményezi.

A rendszer olyan modulokból áll, amelyek több ezer egyént tartalmaznak lítium-ion akkumulátorcellák. Ez lehetővé teszi az egyes elemcsoportok gyors csatlakoztatását vagy leválasztását a hálózatból, a karbantartás gyors és biztonságos elvégzését, valamint a meghibásodott vagy kimerült elemcellák cseréjét.

A terv szerint az alamitosi erőmű központ akkumulátorállomása szakaszosan lesz üzembe helyezve, minden alkalommal növelve a kapacitást, és 2021-ig teljes erővel működik.

Új technológia új megoldások biztosítására, nulla kibocsátással és vízfelhasználás nélkül. Ezt a megközelítést az AES évek óta fejlesztette ki, és az első ilyen lítium-ion akkumulátorok rendszerét 2008-ban építette fel. A modulokat kompaktá tették, párhuzamosan csatlakoztatva, hogy magas szintű megbízhatóságot és kényelmes utat biztosítsanak az elemek készletének és gyors cseréjének érdekében.

A projektet az első ilyen jellegűvé teszi a lítium-ion technológia használata hosszú munkaidővel. Az eddig alkalmazott nagy léptékű lítium-ion rendszerek többsége csak két órát vagy annál rövidebb ideig működhet.

Észak-Amerika legnagyobb üzemben tartott akkumulátora a nemrégiben bemutatott, 32 megawatt órás Dél-Kaliforniai Edison lítium-ion demonstrációs projekt, amely a Tehachapi-hegység alállomásán működik.

A dél-kaliforniai Edison 8 MW lítium-ion akkumulátort használ ott, 32 megawattórás kapacitással az LG Chem-től 2010 óta. A Tehachapi-hegység körüli terület, ahol a projekt található, 2016-ig akár 4,5 gigavattos szélenergia előállítására képes.

Hasonló projektet megbíztak 2003-ban az alaszkai Fairbanks-ban. Ott 5230 voltos akkumulátort hoztak létre nikkel-kadmium cellákban.

Az akkumulátor 150 és 36 méter közötti épületet foglal el, ahol 4 sor elem található, mindegyik sorban 3440 elem van. Ezek 13760 különálló 1,2 voltos nikkel-kadmium cellája.

Alaszka nem kapcsolódik 48 kontinentális államhoz, és csak egy vonal vezet Anchorage városától a Fairbanksig. Télen Alaszka hőmérséklete mínusz 40-45 fokot ér el. Ilyen alacsony hőmérsékleten a házak, a vízellátó és a fűtési rendszerek 4-5 órán belül lefagyhatnak. Az akkumulátorrendszer 27 megawatt energiát képes fogyasztani 15 percig, ezalatt az elektromos társaság képes lesz megoldani az áramellátással kapcsolatos problémát, és ez az idő elegendő ahhoz, hogy az emberek bekapcsolják az otthoni generátorokat.

Az itt használt nikkel-kadmium elemek élettartama akár 30 év, és több ezer töltés megengedett. Ezt az akkumulátort egész idő alatt töltött állapotban tartják, és baleset esetén egy inverterhez van csatlakoztatva, amely növeli és váltja a feszültséget váltakozó áramra, 138 000 voltot táplálva a tápvezetékre. Az üzemeltetés első 4 évében az állomás segített a lakosoknak 217 áramkimaradással kapcsolatos esemény megélésében.