Η μεγαλύτερη μπαταρία λιθίου στον κόσμο

Στις αρχές Νοεμβρίου του 2014, η ενεργειακή εταιρεία της Νότιας Καλιφόρνιας Edison, με έδρα την Καλιφόρνια, ανακοίνωσε την απόφασή της να συνάψει 20ετή σύμβαση με την AES Energy Storage, κατασκευαστή συσσωρευμένων συστημάτων αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας. Η AES διαχειρίζεται ήδη το μεγαλύτερο δίκτυο εμπορικών μπαταριών παγκοσμίως με 200 megawatt ώρες το καθένα.

Η εταιρεία ισχυρίζεται ότι η συνολική χωρητικότητα των μπαταριών που έχουν αναπτυχθεί σήμερα σε όλο τον κόσμο είναι περίπου 1 GWh. Από την άποψη αυτή, η μητρική εταιρεία AES Corporation έλαβε πέρυσι 16 δισ. Δολάρια. Ωστόσο, το σχέδιο που έχει προγραμματιστεί τώρα θα πρέπει να ξεπεράσει όλες τις προηγούμενες εγκαταστάσεις που κατασκευάστηκαν ποτέ από την εταιρεία.

Μια τεράστια μπαταρία 400 megawatt-ώρα θα κατασκευαστεί νότια του Λος Άντζελες, στο Long Beach, στο Power Power του Alamitos. Θα πρέπει να παρέχει φορτία αιχμής, αντικαθιστώντας παλιές ηλεκτρικές γεννήτριες, η αποτελεσματικότητα των οποίων δεν επέτρεπε πλέον την αξιόπιστη διατήρηση της τροφοδοσίας στο Λος Άντζελες και τις γύρω περιοχές.

Οι παλιές γεννήτριες αεριοστρόβιλων που χρησιμοποίησαν στο παρελθόν η Southern California Edison λειτουργούσαν για πολύ καιρό και η εξυπηρέτηση τους είναι μια πολύ δαπανηρή επιχείρηση εξαιτίας της εξάντλησης των πόρων τους. Η νεοσυσταθείσα μονάδα ηλεκτρικής ενέργειας της μπαταρίας, με τη σειρά της, θα είναι σε θέση να παραδώσει 100 MW ηλεκτρικής ενέργειας στο ενεργειακό σύστημα μέσα σε τέσσερις ώρες, παρέχοντας μια εισροή πρόσθετης ενέργειας στις στιγμές της μέγιστης κατανάλωσης.

Για παράδειγμα, η μεγαλύτερη μπαταρία του κόσμου που κατασκευάστηκε πριν, δημιουργήθηκε από τις κινεζικές εταιρείες State Grid Corporation της Κίνας (SGCC) και BYD. Έχει χωρητικότητα 36 megawatt ώρες, η οποία είναι μόνο το 9 τοις εκατό της χωρητικότητας της μπαταρίας που θα κατασκευαστεί στο Long Beach. Αυτή η αλλαγή ορόσημο στην προσέγγιση της Νότιας Καλιφόρνιας Edison για τη διατήρηση της ενέργειας θα οδηγήσει στην κατασκευή της μεγαλύτερης ηλεκτροχημικής μπαταρίας στον κόσμο σε λίγα χρόνια.

Το σύστημα θα αποτελείται από ενότητες που θα περιλαμβάνουν χιλιάδες άτομα μπαταρίες ιόντων λιθίου. Αυτό θα επιτρέψει τη γρήγορη και ασφαλή σύνδεση ή αποσύνδεση μεμονωμένων ομάδων μπαταριών από το δίκτυο, τη γρήγορη και ασφαλή συντήρηση και την αντικατάσταση ανεπαρκών ή εξαντλημένων κυψελών μπαταρίας.

Σύμφωνα με το σχέδιο, ο σταθμός συσσωρευτών στο Power Centre του Alamitos θα τεθεί σε λειτουργία σταδιακά, κάθε φορά που θα αυξάνεται η χωρητικότητα, και θα λειτουργήσει με πλήρη ισχύ μέχρι το 2021.

Νέα τεχνολογία για την παροχή νέων λύσεων με μηδενικές εκπομπές και χωρίς τη χρήση νερού. Η προσέγγιση αυτή αναπτύχθηκε από την AES εδώ και πολλά χρόνια και το πρώτο τέτοιο σύστημα για τις μπαταρίες ιόντων λιθίου κατασκευάστηκε από αυτό το 2008. Οι μονάδες έγιναν συμπαγείς, συνδέονταν παράλληλα για να παρέχουν υψηλό επίπεδο αξιοπιστίας και έναν βολικό τρόπο τόσο για ένα σύνολο στοιχείων όσο και για την ταχεία αντικατάστασή τους.

Αυτό που κάνει αυτό το έργο το πρώτο του είδους του είναι η χρήση της τεχνολογίας ιόντων λιθίου με τη δυνατότητα μακρού χρόνου εργασίας. Τα περισσότερα από τα μεγάλα συστήματα ιόντων λιθίου που χρησιμοποιούνται μέχρι τώρα μπορούν να λειτουργήσουν μόνο για δύο ώρες ή λιγότερο.

Η μεγαλύτερη μπαταρία που έχει τεθεί σε λειτουργία στη Βόρεια Αμερική αυτή τη στιγμή είναι το πρόσφατο έργο επίδειξης λιθίου ιόντων της Νότιας Καλιφόρνιας Edison, μήκους 32 εκατομμυρίων ωρών, που λειτουργεί σε υποσταθμό στα όρη Tehachapi.

Η Νότια Καλιφόρνια Edison χρησιμοποιεί μια μπαταρία ιόντων λιθίου 8 MW εκεί, με χωρητικότητα 32 μεγαβάτ ωρών από την LG Chem από το 2010. Η περιοχή γύρω από τα όρη Tehachapi, όπου βρίσκεται το έργο, έχει τη δυνατότητα να παράγει μέχρι και 4,5 gigawatts αιολικής ενέργειας έως το 2016.

Ένα παρόμοιο έργο ανατέθηκε το 2003 στο Fairbanks της Αλάσκας. Εκεί δημιουργήθηκε μια μπαταρία των κυψελών νικελίου-καδμίου των 5230 volt.

Η μπαταρία καταλαμβάνει ένα κτίριο μήκους 150 έως 36 μέτρων, όπου βρίσκονται 4 σειρές μπαταριών, σε κάθε σειρά υπάρχουν 3440 κελιά. Πρόκειται για 13760 μεμονωμένα κελιά νικελίου-καδμίου των 1,2 volt.

Η Αλάσκα δεν είναι συνδεδεμένη με 48 ηπειρωτικά κράτη και μόνο μία γραμμή εκτείνεται από την πόλη Anchorage στο Fairbanks. Το χειμώνα, η θερμοκρασία στην Αλάσκα φτάνει μείον 40-45 μοίρες. Σε μια τέτοια χαμηλή θερμοκρασία, τα σπίτια, τα συστήματα ύδρευσης και θέρμανσης μπορούν να παγώσουν σε 4-5 ώρες. Το σύστημα μπαταριών μπορεί να καταναλώσει 27 megawatts για 15 λεπτά, οπότε η ηλεκτρική εταιρεία θα μπορέσει να λύσει το πρόβλημα με την τροφοδοσία ρεύματος και αυτή τη φορά θα είναι αρκετή για τους ανθρώπους να ενεργοποιήσουν τις γεννήτριες στο σπίτι.

Η διάρκεια ζωής των μπαταριών νικελίου-καδμίου που χρησιμοποιούνται εδώ είναι έως και 30 χρόνια και είναι δυνατές χιλιάδες επαναφορτίσεις. Όλη αυτή η μπαταρία διατηρείται σε φορτισμένη κατάσταση και σε περίπτωση ατυχήματος συνδέεται με έναν μετατροπέα, ο οποίος αυξάνει και μετατρέπει την τάση σε εναλλασσόμενο ρεύμα, παρέχοντας 138.000 βολτ στη γραμμή ισχύος. Για τα πρώτα 4 χρόνια λειτουργίας, ο σταθμός βοήθησε τους κατοίκους να επιβιώσουν 217 περιστατικά που σχετίζονται με διακοπές ρεύματος.