Największa bateria litowa na świecie

Na początku listopada 2014 r. Kalifornijska firma energetyczna Southern California Edison ogłosiła decyzję o podpisaniu 20-letniej umowy z AES Energy Storage, producentem systemów magazynowania energii elektrycznej na baterie. AES zarządza już największą na świecie komercyjną siecią akumulatorów o 200 megawatach każda.

Firma twierdzi, że całkowita pojemność obecnie opracowywanych akumulatorów na całym świecie wynosi około 1 GWh. W związku z tym spółka macierzysta AES Corporation uzyskała w ubiegłym roku przychody w wysokości 16 miliardów USD, jednak planowany obecnie projekt będzie musiał przekroczyć wszystkie poprzednie obiekty, jakie kiedykolwiek zbudowała firma.

Ogromna bateria o pojemności 400 megawatogodzin zostanie zbudowana na południe od Los Angeles, w Long Beach, w Alamitos Power Center. Będzie musiał zapewnić obciążenia szczytowe, zastępując przestarzałe generatory elektryczne, których skuteczność nie pozwoliła już w sposób niezawodny utrzymać zasilania Los Angeles i okolic.

Stare szczytowe generatory turbin gazowych, z których wcześniej korzystał Edison z Południowej Kalifornii, działały bardzo długo, a ich serwisowanie jest bardzo kosztownym przedsięwzięciem ze względu na wyczerpanie zasobów. Z kolei nowo wybudowana elektrownia akumulatorowa będzie w stanie dostarczyć do systemu energetycznego 100 MW energii elektrycznej w ciągu czterech godzin, zapewniając dopływ dodatkowej energii w momentach szczytowego zużycia.

Na przykład, największa na świecie bateria zbudowana wcześniej, została stworzona przez chińskie firmy State Grid Corporation of China (SGCC) i BYD. Ma pojemność 36 megawatów godzin, co stanowi zaledwie 9 procent pojemności baterii, która ma zostać zbudowana w Long Beach. Ta przełomowa zmiana w podejściu Edisona do zasilania awaryjnego w Południowej Kalifornii spowoduje budowę największej na świecie baterii elektrochemicznej za kilka lat.

System będzie się składał z modułów obejmujących tysiące osób ogniwa akumulatorów litowo-jonowych. Umożliwi to szybkie podłączanie lub odłączanie oddzielnych grup akumulatorów od sieci, szybkie i bezpieczne wykonywanie konserwacji oraz wymianę uszkodzonych lub wyczerpanych ogniw akumulatorowych.

Zgodnie z planem stacja akumulatorów w Alamitos Power Center będzie uruchamiana etapami, za każdym razem zwiększając pojemność, i będzie działać w pełni do 2021 r.

Nowa technologia zapewniająca nowe rozwiązania przy zerowej emisji i bez użycia wody. To podejście było rozwijane przez AES od wielu lat, a pierwszy taki system na bateriach litowo-jonowych został przez nią zbudowany w 2008 roku. Moduły zostały zwarte, połączone równolegle, aby zapewnić wysoki poziom niezawodności i wygodny sposób zarówno zestawu elementów, jak i ich szybkiej wymiany.

Tym, co czyni ten projekt pierwszym w swoim rodzaju, jest zastosowanie technologii litowo-jonowej z możliwością długiego czasu pracy. Większość dotychczas stosowanych systemów litowo-jonowych na dużą skalę może działać tylko przez dwie godziny lub krócej.

Największym obecnie uruchomionym akumulatorem w Ameryce Północnej jest niedawno zaprezentowany projekt demonstracyjny litowo-jonowy w Kalifornii Edison w południowej Kalifornii, o mocy 32 megawatów, działający na podstacji w górach Tehachapi.

Edison z Południowej Kalifornii korzysta z baterii litowo-jonowej 8 MW o pojemności 32 megawatów od LG Chem od 2010 roku. Obszar wokół Tehachapi, w którym zlokalizowany jest projekt, może wyprodukować do 4,5 gigawata energii wiatrowej do 2016 roku.

Podobny projekt został uruchomiony w 2003 roku w Fairbanks na Alasce. Tam powstała bateria 5230 V ogniw niklowo-kadmowych.

Bateria zajmuje budynek o wymiarach 150 na 36 metrów, w którym znajdują się 4 rzędy baterii, w każdym rzędzie znajdują się 3440 ogniw. Są to 13760 pojedynczych ogniw niklowo-kadmowych o napięciu 1,2 V.

Alaska nie jest połączona z 48 państwami kontynentalnymi, a tylko jedna linia biegnie od miasta Anchorage do Fairbanks. Zimą temperatura na Alasce osiąga minus 40-45 stopni. W tak niskiej temperaturze domy, systemy zaopatrzenia w wodę i ogrzewania mogą zamarznąć w ciągu 4-5 godzin. System akumulatorów może zużywać 27 megawatów przez 15 minut, w tym czasie firma elektryczna będzie w stanie rozwiązać problem z zasilaniem, a ten czas wystarczy, aby ludzie włączyli domowe generatory.

Żywotność stosowanych tutaj akumulatorów niklowo-kadmowych wynosi do 30 lat, a dopuszczalne są tysiące ładowań. Przez cały czas akumulator jest utrzymywany w stanie naładowanym, aw razie wypadku jest podłączony do falownika, który zwiększa i przekształca napięcie w prąd przemienny, dostarczając 138 000 woltów do linii energetycznej. Przez pierwsze 4 lata działalności stacja pomogła mieszkańcom przetrwać 217 incydentów związanych z przerwami w dostawie prądu.