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Nueva dirección para el almacenamiento de energía a largo plazo: batería de flujo de vanadio

Nueva dirección para el almacenamiento de energía a largo plazo: batería de flujo de vanadio

Jul 17, 2024

Nueva dirección para el almacenamiento de energía a largo plazo: batería de flujo de vanadio

 

La batería de flujo de vanadio es una batería redox con vanadio como medio. Su nombre completo es Batería de flujo redox de vanadio (VFB), propuesto por Marria Kacos de la Universidad de Nueva Gales del Sur, Australia, en 1985. El sistema de almacenamiento de energía con batería de vanadio tiene una alta eficiencia de almacenamiento de energía y puede usarse ampliamente en el almacenamiento de energía de centrales eléctricas. Puede almacenar el exceso de electricidad bajo carga baja e introducir electricidad en la red como fuente de energía auxiliar bajo carga alta, reduciendo el desperdicio de energía.

Las baterías de vanadio pueden almacenar energía durante mucho tiempo. Cuando ocurre una emergencia, el electrolito almacenado se puede utilizar inmediatamente, lo que es mucho más rápido que los dispositivos de generación de energía de emergencia. Se puede utilizar como fuente de alimentación de emergencia después de un corte de energía. Dado que las fuentes de energía intermitentes, como la eólica y la fotovoltaica, tienen poca estabilidad de generación de energía, fluctuaciones de voltaje y parpadeos, y no pueden formar un suministro de energía estable, se necesita un sistema de almacenamiento de energía de alta eficiencia y bajo costo para cooperar con ellas. Las baterías de vanadio simplemente cumplen con este requisito y tienen energía de almacenamiento ajustable, capacidad y estado de carga fáciles de monitorear y ajuste flexible de la potencia de carga y descarga según las necesidades.

Las baterías de vanadio tienen una baja tasa de autodescarga y una alta energía específica, y pueden usarse para construir centrales eléctricas de baterías de vanadio a gran escala, lo que reduce en gran medida la demanda de instalación de equipos de transmisión de larga distancia. Tienen una eficiencia económica muy superior y reducen los riesgos de seguridad provocados por una gran cantidad de equipos de transmisión de alto voltaje.

 

La batería de flujo de vanadio tiene las siguientes ventajas:
Flexibilidad de configuración. La batería de vanadio tiene un diseño flexible. La potencia de salida de la batería está determinada por el tamaño de la pila de baterías. Aumentar el número de celdas individuales y el área efectiva puede aumentar la potencia de la pila de baterías. La capacidad de la batería está determinada por la cantidad de electrolito. Aumentar el volumen y la concentración del electrolito puede aumentar la capacidad de la batería. La potencia y la capacidad se pueden ajustar según el tamaño de carga de varios sitios y campos de aplicación. Para las centrales eléctricas de nueva energía a gran escala, aumentar la capacidad de almacenamiento de energía puede reducir el costo nivelado por kilovatio-hora.

Batería de larga duración. La batería de vanadio tiene un número de ciclos de más de 13.000 veces y una vida útil de más de 20 años. La carga y descarga profundas del sistema no afectarán el rendimiento de la batería y la profundidad de descarga del sistema (DOD) es ≥90%. Cargar y descargar a una densidad de corriente rápida y alta no dañará la batería.

Alta seguridad. Las baterías de vanadio son sistemas a base de agua que casi no requieren gestión térmica, están libres de riesgos de explosión e incendio y están equipadas con dispositivos a prueba de fugas para evitar fugas de electrolitos.


Respetuoso con el medio ambiente. Los electrolitos positivos y negativos de las baterías de vanadio no entran en contacto directo entre sí, pueden reciclarse indefinidamente y no contaminan el medio ambiente. Los electrodos de los materiales de la pila de baterías están hechos de fieltro de carbono/grafito, y las placas bipolares están hechas en su mayoría de materiales de grafito o carbono, que no contaminarán el medio ambiente después de ser desechados. Otros materiales son en su mayoría materiales poliméricos y pueden reciclarse.

Bajo costo del ciclo de vida. Las baterías de vanadio requieren una gran inversión inicial y los costos de materiales representan una gran proporción, por lo que el costo de inversión unitaria es mayor que el de las baterías de litio, pero tienen la ventaja de la durabilidad. Desde la perspectiva de los costos del ciclo de vida, el costo de construcción de las baterías de flujo de vanadio es mucho menor que el de las baterías de plomo-ácido y las de iones de litio.

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