Die Batterietechnologie hat sich im Laufe der Jahre weiterentwickelt, und Industrie- und Versorgungsunternehmen haben viele Optionen für ihre Energiespeicheranforderungen für die Notstromversorgung. In diesem E-Guide wird erläutert, wie bewährte Blei-Säure-Technologien, wie z. B. belüftete Blei-Säure-Batterien (VLA) oder ventilgeregelte Blei-Säure-Batterien (VRLA), verfeinert wurden, um Endbenutzern inkrementelle Leistungssteigerungen zu bieten, die ihren betrieblichen Anforderungen gerecht werden können. Diese Batterien sind mehr als gleichwertig mit alternativen Batteriechemien, die manchmal nicht in großem Maßstab bewiesen sind.
Blei-Säure-Batterien sind eine der ältesten und etabliertesten Batterietypen, die im Industrie- und Versorgungssektor eingesetzt werden. Sie stellen eine bewährte Lösung für mehrere Anwendungen dar – sie bieten Backup für unterbrechungsfreie Stromversorgungen, speichern Energie in netzfernen Systemen und unterstützen eine breite Palette industrieller Aufgaben in der Fabrikhalle. Kurz gesagt, Blei-Säure-Batterien sind eine zuverlässige, kostengünstige und gut verstandene Technologie, die auch Nachhaltigkeitsinitiativen durch ein extrem hohes Maß an Recyclingfähigkeit am Ende ihrer Lebensdauer unterstützt.
Dennoch ist die bevorzugte Position für Blei-Säure-Batterien in Industrie- und Versorgungsmärkten nicht selbstverständlich. Daher investieren die Hersteller solcher Batterietypen stark in Forschung und Entwicklung, um die Verfeinerung ihrer Lösungen zu gewährleisten. Folglich profitieren Industrie- und Versorgungsunternehmen von Leistungssteigerungen in Bereichen wie Größe, Leistungsdichte, Ladekapazität und reduzierten Wartungskosten. Diese Aktivität macht fortschrittliche Blei-Säure-Batterien mehr als gleichwertig mit alternativen Batteriechemien, die in jüngerer Zeit auf den Markt gekommen sind.
SKIZZIERUNG DER VERSCHIEDENEN TYPEN VON BLEI-SÄURE-BATTERIEN
Wie sieht also die Entwicklung von Blei-Säure-Batterien auf praktischer Ebene aus? Wie hat sich die Leistung durch Verfeinerung im Laufe der Zeit verbessert, und was bedeutet das für Industrie- und Versorgungsunternehmen, die weiterhin auf solche Lösungen vertrauen?
Lassen Sie uns diese Fragen beantworten, indem wir die verschiedenen Arten von Blei-Säure-Batterien erkennen. Herkömmliche belüftete Blei-Säure- (VLA) oder ventilgeregelte Blei-Säure-Batterien (VRLA) werden hauptsächlich in der Industrie und in Versorgungsunternehmen eingesetzt, da sie für ihre Zuverlässigkeit, ihre relativ niedrigen Kosten und ihre Fähigkeit, hohe Stoßströme zu liefern, bekannt sind.
Von den beiden Designtypen sind VLA-Batterien (Flutbatterien) die bevorzugte Wahl, insbesondere in Nordamerika – obwohl sich dies allmählich ändert. Innerhalb Europas wird der Markt viel stärker von VRLA-Batterien angetrieben. Insbesondere Verteilnetzbetreiber und Übertragungsnetzbetreiber bevorzugen in der Regel VRLA, wobei auch Planté (eine Art Flutbatterie) und NiCd-Chemikalien ins Spiel kommen.
MISSVERSTÄNDNISSE, DIE DIE EINFÜHRUNG VON VRLA IN FRAGE STELLEN
Es gibt mehrere Gründe, warum sich ein Käufer für VLA-Batterien (geflutet) entscheiden sollte:
Vertrautheit führt zu Zuverlässigkeit
Käufer, die an VLA-Batterien (geflutet) gewöhnt sind, können sich in ihrer Vertrautheit trösten, da sie wissen, wie sich diese Batterien über Jahre hinweg unter verschiedenen Bedingungen bewährt haben. Diese Benutzererfahrung kann sich in einem Gefühl der Zuverlässigkeit niederschlagen und bietet Sicherheit in Bezug auf die Betriebskontinuität.
Vorabkosten
Flutbatterien haben im Vergleich zu VRLA-Batterien in der Regel niedrigere Anschaffungskosten. Dieser anfängliche Kostenvorteil kann für Einkäufer erheblich sein, insbesondere für Käufer mit einem knappen Budget.
Kein Leistungsanreiz
In einigen Fällen können VLA-Batterien (geflutet) die Leistungsanforderungen der Anwendung immer noch angemessen erfüllen. Daher gibt es möglicherweise wenig bis gar keinen Anreiz, auf VRLA-Batterien umzusteigen.
Überlegungen zur Wartung
VRLA-Batterien müssen zwar nicht regelmäßig bewässert werden, wie es bei VLA-Batterien (geflutet) erforderlich ist, aber einige Endbenutzer haben möglicherweise die Möglichkeit, die Wartung intern durchzuführen und möchten mehr Kontrolle über den Prozess haben.
Umweltbelangen
Einige Käufer mögen der Meinung sein, dass VLA-Batterien (geflutet) aufgrund ihrer einfachen Konstruktion leichter zu recyceln oder umweltfreundlicher sind als ihre VRLA-Pendants.
Es ist zwar verständlich, dass Käufer ihre Gründe für die Wahl von VLA-Batterien (geflutet) haben, aber es ist wichtig, die Fortschritte bei VRLA-Batterien hervorzuheben, die diese Missverständnisse ausräumen und zusätzliche Vorteile bieten, die sie zu einer attraktiveren Wahl machen können.
FORTSCHRITTE IN DER VRLA-TECHNOLOGIE
Die VRLA-Batterietechnologie hat sich im Laufe der Jahre weiterentwickelt und bietet im Vergleich zu VLA-Typen (überflutet) Verbesserungen in Bezug auf Leistung, Zuverlässigkeit und Sicherheit. Fortschritte bei Materialien, Herstellungsprozessen und Design haben zu einer zunehmenden Einführung von VRLA-Batterien in Industrie- und Versorgungsanwendungen geführt.
Die Einführung der TPPL-Technologie (Thin Plate Pure Lead) stellt einen bemerkenswerten Fortschritt innerhalb der VRLA-Batteriekategorie dar. TPPL-Batterien verwenden dünne Platten aus reinem Blei, die mehr Platten und eine größere reaktive Oberfläche ermöglichen, was den Innenwiderstand und die Energieverluste senkt, was zu einem effizienteren und langlebigeren Batteriedesign führt. Im Vergleich zu herkömmlichen VRLA-Batterien auf Blei-Kalzium-Basis bieten TPPL-Batterien mehrere Vorteile, darunter höhere Energiedichten, verbesserte Leistung bei extremen Temperaturen, schnellere Laderaten und höhere Stromabgabe bei geringerem Spannungsabfall, reduzierter Wartungsaufwand und längere Lebensdauer.
Lassen Sie uns diese Fortschritte genauer untersuchen.
Verbesserte Energiedichte
Fortschritte bei der Entwicklung und Herstellung von TPPL-Batterien haben zu einer Verbesserung der Energiedichte im Vergleich zu anderen VRLA-Technologien geführt. Mit der globalen Energiewende stehen der Versorgungs- und Industriesektor vor der Herausforderung der Energiesicherheit. Wind- und Solarparks sind intermittierende Formen der Stromerzeugung, die zu einer Netzinstabilität führen, die nur durch Energiespeicherung überwunden werden kann. Anstelle von Batterien, die eine Autonomie von 8 bis 12 Stunden bewältigen können, können Autonomien von bis zu 72 Stunden erforderlich sein, was eine dreimal höhere Speicherkapazität erfordert. Während Industrie- und Versorgungsunternehmen die Kapazität ihres Batteriespeichersystems erhöhen möchten, kann der Zugang zu mehr physischem Raum ein Problem sein, insbesondere wenn sich diese Anlagen an städtischen Standorten befinden. In Szenarien wie diesem ist die TPPL-Technologie eine attraktive Alternative zu anderen VRLA-Technologien, da sie mehr Energie auf kleinerem Raum speichern kann. PowerSafe® SBS XL 2V-Batterien, die speziell für stabile Netzfloat-Anwendungen entwickelt wurden, können diese dreifache Speicherkapazitätsanforderung auf gleichem Raum erfüllen.
Optimierte Leistung bei extremen Temperaturen
Auch Temperaturschwankungen müssen berücksichtigt werden, da es in verschiedenen Anlagen auf der ganzen Welt erhebliche Unterschiede zwischen eisigen Wintern und starker Hitze im Sommer geben kann. Obwohl sich diese Schwankungen auf die Speicherkapazität und Autonomie auswirken, verkürzt der Betrieb über der angegebenen Temperatur die Lebensdauer dieser Batterien und erhöht die Kosten, da sie häufiger ausgetauscht werden müssen.
Im Vergleich zu herkömmlichen VRLA-Batterien auf Blei-Kalzium-Basis ermöglicht die fortschrittliche Fertigungsplattform von TPPL-Batterien einen effektiven Betrieb über einen größeren Temperaturbereich ohne nennenswerten Kapazitätsverlust oder Leistungseinbußen. Dadurch eignen sie sich für den Einsatz unter rauen Umgebungsbedingungen, die häufig in Industrie- und Versorgungsumgebungen anzutreffen sind. PowerSafe® SBS XL 2V-Batterien haben beispielsweise eine Lebensdauer von bis zu 20 Jahren.
IM VERGLEICH ZU HERKÖMMLICHEN VRLA-BATTERIEN AUF BLEI-KALZIUM-BASIS BIETEN TPPL-BATTERIEN MEHRERE VORTEILE, DARUNTER HÖHERE ENERGIEDICHTEN, VERBESSERTE LEISTUNG BEI EXTREMEN TEMPERATUREN, SCHNELLERE LADERATEN UND HÖHERE STROMABGABE BEI GERINGEREM SPANNUNGSABFALL, REDUZIERTER WARTUNGSAUFWAND UND LÄNGERE LEBENSDAUER.
Schnelle Laderaten
Mit der zunehmenden Verbreitung von Elektrizität benötigen der Industrie- und Versorgungssektor Unterstützung für mögliche Stromausfälle, die Batterien mit schnellen Ladezyklen erfordern. TPPL-Batterien können im Vergleich zu Blei-Kalzium-Batterien höhere Laderaten akzeptieren. Dies ermöglicht schnellere Ladezeiten, reduziert Ausfallzeiten und verbessert die Gesamteffizienz in Anwendungen, bei denen eine schnelle Energienachschub entscheidend ist, was zu einem geringeren Energieverbrauch führt. In Kombination haben diese Faktoren langfristig potenzielle Vorteile bei der Kohlenstoffreduzierung.
Reduzierter Wartungsaufwand
Industrie- und Versorgungsanlagen können sich in abgelegenen ländlichen Gebieten befinden, was lange Reisezeiten für Ingenieure erfordert. Die Notwendigkeit, einen LKW-Einsatz für einen Techniker zu planen, um Wartungsarbeiten durchzuführen, kann mit hohen Kosten verbunden sein. Es kann auch die Aufmerksamkeit des Wartungstechnikers von wichtigeren Aufgaben ablenken. Die Wahl einer wartungsarmen Batterieoption ist VLA-Batterien (geflutet) vorzuziehen, die häufige Elektrolytaufladungen erfordern.
Fortschrittliche TPPL-Batterien benötigen im Vergleich zu Standard-Blei-Kalzium-Batterien fast keine Wartung. Die Verwendung der AGM-Technologie (Absorbent Glass Mat) minimiert den Bedarf an Elektrolytpflege, wie z. B. das Nachfüllen mit deionisiertem Wasser (Bewässerung), und verringert gleichzeitig die Möglichkeit des Auslaufens oder Verschüttens von Elektrolyt. Dies führt zu niedrigeren Betriebskosten, weniger menschlicher Interaktion durch das Wartungspersonal und weniger LKW-Einsätzen sowie zu einer erhöhten Zuverlässigkeit und Sicherheit für die Endbenutzer.
Verlängerte Zyklenlebensdauer
TPPL-Batterien, wie die PowerSafe® SBS XC+ Batterien, bieten im Vergleich zu herkömmlichen Blei-VRLA-Batterien eine längere Lebensdauer. Durch Innovationen in Bezug auf das Plattendesign, die Elektrolytzusammensetzung und die Herstellungsprozesse können TPPL-Batterien einer höheren Anzahl von Lade- und Entladezyklen standhalten, ohne dass die Leistung wesentlich beeinträchtigt wird. Damit eignen sie sich ideal für Anwendungen, die häufige Zyklen und Tiefentladungen erfordern, wie z. B. die Speicherung erneuerbarer Energien und die Netzstabilisierung.
Integration von fortschrittlichen Überwachungs- und Managementsystemen
TPPL-Batterien können nahtlos in fortschrittliche Überwachungs- und Managementsysteme integriert werden, die eine Echtzeitüberwachung des Batteriezustands, der Leistung und des Ladezustands ermöglichen. Dies ermöglicht eine proaktive Wartungsplanung, optimierte Ladestrategien und eine verbesserte Systemzuverlässigkeit, um einen unterbrechungsfreien Betrieb in kritischen Industrie- und Versorgungsanwendungen zu gewährleisten.
EnerSys bietet eine große Auswahl an Lösungen zur Batterieüberwachung und Leistungsoptimierung, die das Unternehmen installieren und warten kann. Es wurde ein proprietäres Batterieüberwachungssystem entwickelt, das für bestimmte Produkte verfügbar ist, weitere werden in Kürze folgen.
UNTERSTÜTZENDE NACHWEISE FÜR DEN WECHSEL ZU VRLA/TPPL-BATTERIEN
Schauen wir uns den vorherigen Abschnitt an, in dem die Gründe für die Entscheidung von Unternehmen für VLA-Batterien (Flutbatterien) erörtert wurden, und schauen wir uns die Beweise an, die den Übergang zu VRLA-Batterien, insbesondere zu TPPL-Typen, unterstützen.
Unvertrautheit untergräbt die Zuverlässigkeit
VLA-Batterien (geflutet) können aufgrund jahrelanger Nutzung und des Verständnisses ihrer Leistung unter verschiedenen Bedingungen ein Gefühl der Zuverlässigkeit vermitteln. Die Entscheidung für VRLA-Batterien kann jedoch deutliche Vorteile bieten. Der Übergang zu VRLA-Batterien eröffnet Wege für eine verbesserte Zuverlässigkeit, Betriebseffizienz und langfristige Kosteneinsparungen und stellt damit die Vorstellung in Frage, dass Vertrautheit mit Zuverlässigkeit gleichzusetzen ist.
Langfristige Wirtschaftlichkeit
Trotz höherer Vorabinvestitionen bieten VRLA-Batterien aufgrund ihrer längeren Lebensdauer und des geringeren Wartungsaufwands im Vergleich zu VLA-Batterien (geflutet) oft niedrigere Gesamtbetriebskosten, was zu potenziellen Einsparungen über die Lebensdauer des Batteriesystems führt.
ENERSYS WAR FÜHREND BEI DER VORTRIEB DES TECHNOLOGISCHEN FORTSCHRITTS IN DER TPPL-BATTERIETECHNOLOGIE UND TRIEB INNOVATIONEN BEI ENERGIESPEICHERLÖSUNGEN FÜR VERSCHIEDENE BRANCHEN VORAN.
Erweitertes Leistungspotenzial
VLA-Batterien (geflutet) erfüllen die aktuellen Leistungsanforderungen oft ausreichend. Der Übergang zu VRLA-Batterien kann jedoch das Potenzial für eine verbesserte Leistung in der Zukunft erschließen. Mit dem technologischen Fortschritt bieten TPPL-Batterien eine verbesserte Energiedichte, schnellere Lademöglichkeiten und eine höhere Zuverlässigkeit und bieten einen Weg, um den sich entwickelnden Anwendungsanforderungen gerecht zu werden.
Optimierte Wartungsvorteile
VRLA-Batterien müssen im Vergleich zu VLA-Batterien (geflutet) weniger häufig gewartet werden, sodass Käufer von einer optimierten Wartung profitieren können. Durch weniger Wartungsaufgaben wie Bewässerung und Korrosionskontrollen kann das Personal seine Zeit effizienter für andere kritische Aufgaben einsetzen und so die Gesamtbetriebseffizienz verbessern.
Umweltschutz durch Innovation
In Anbetracht der mit Batterietechnologien verbundenen Umweltbedenken können Käufer die Einführung von VRLA-Batterien als einen Schritt in Richtung Umweltverantwortung durch Innovation betrachten. VLA-Batterien (geflutet) scheinen einfacher zu recyceln, aber VRLA-Batterien bieten Möglichkeiten für fortschrittliche Recyclingtechniken und Materialrückgewinnung und tragen so zu einem nachhaltigeren Ansatz bei der Batterieentsorgung und Ressourcenschonung bei
SCHLUSSFOLGERUNG
Insgesamt haben der Fortschritt der VRLA-Batterietechnologie und die Einführung von TPPL-Batterien zur Weiterentwicklung von Energiespeicherlösungen beigetragen und bieten den Nutzern effizientere, zuverlässigere und umweltfreundlichere Optionen. EnerSys war führend bei der Förderung des technologischen Fortschritts in der TPPL-Batterietechnologie und trieb Innovationen bei Energiespeicherlösungen für verschiedene Branchen voran. Das Unternehmen setzt fortschrittliche Fertigungstechniken ein, um hochwertige Batterien effizient herzustellen. Die hochmodernen Anlagen nutzen Automatisierung, Robotik und Qualitätskontrollprozesse, um Konsistenz und Zuverlässigkeit in der Batterieproduktion zu gewährleisten. Weitere Informationen zu den Hochleistungs-Utility- und Industriebatterien von EnerSys finden Sie unter EnerSys.com.
