Ewolucja inteligentnych akumulatorów dla sektora przemysłowego i użyteczności publicznej

Technologia akumulatorów ewoluowała na przestrzeni lat, a organizacje przemysłowe i użyteczności publicznej mają wiele opcji dotyczących wymagań dotyczących magazynowania energii w celu zasilania awaryjnego. Ten e-przewodnik wyjaśnia, w jaki sposób sprawdzone technologie kwasowo-ołowiowe, takie jak wentylowane akumulatory kwasowo-ołowiowe (VLA) lub kwasowo-ołowiowe regulowane zaworami (VRLA), zostały udoskonalone, aby zapewnić użytkownikom końcowym stopniowy wzrost wydajności, który może zaspokoić ich potrzeby operacyjne. Baterie te są więcej niż zgodne z alternatywnymi składami chemicznymi baterii, które czasami nie są sprawdzone na dużą skalę.

 

---

 

Akumulatory kwasowo-ołowiowe są jednym z najstarszych i najbardziej uznanych typów akumulatorów stosowanych w sektorze przemysłowym i użyteczności publicznej. Stanowią one sprawdzone i zaufane rozwiązanie w wielu zastosowaniach – zapewniają rezerwę zasilania awaryjnego, magazynują energię w systemach poza siecią i stanowią podstawę szerokiego zakresu zadań przemysłowych w hali produkcyjnej. Krótko mówiąc, akumulatory kwasowo-ołowiowe to niezawodna, opłacalna i dobrze rozumiana technologia, która wspiera również inicjatywy na rzecz zrównoważonego rozwoju dzięki wyjątkowo wysokiemu poziomowi recyklingu po zakończeniu eksploatacji.

Jednak pozycja akumulatorów kwasowo-ołowiowych na rynkach przemysłowych i użyteczności publicznej nie może być brana za pewnik. Dlatego producenci takich typów baterii intensywnie inwestują w badania i rozwój, aby zapewnić dopracowanie swoich rozwiązań. W związku z tym organizacje przemysłowe i użyteczności publicznej czerpią korzyści ze zwiększenia wydajności w takich obszarach, jak rozmiar, gęstość mocy, pojemność ładowania i zmniejszone koszty konserwacji. Ta działalność sprawia, że zaawansowane akumulatory kwasowo-ołowiowe są więcej niż zgodne z alternatywnymi chemikaliami akumulatorów, które pojawiły się na rynku niedawno.

PRZEDSTAWIENIE RÓŻNYCH TYPÓW AKUMULATORÓW KWASOWO-OŁOWIOWYCH

Jak więc wygląda ewolucja akumulatorów kwasowo-ołowiowych na poziomie praktycznym? W jaki sposób udoskonalanie poprawiło wydajność w czasie i co to oznacza dla organizacji przemysłowych i użyteczności publicznej, które nadal ufają takim rozwiązaniom?

Odpowiedzmy na te pytania, rozpoznając różne typy akumulatorów kwasowo-ołowiowych. Konwencjonalne wentylowane akumulatory kwasowo-ołowiowe (VLA) lub kwasowo-ołowiowe regulowane zaworami (VRLA) są używane głównie w sektorach przemysłowych i użyteczności publicznej, ponieważ są znane ze swojej niezawodności, stosunkowo niskich kosztów i zdolności do dostarczania wysokich prądów udarowych.

Spośród tych dwóch typów konstrukcji, akumulatory VLA (zalane) są preferowanym wyborem, szczególnie w Ameryce Północnej – choć stopniowo się to zmienia. W Europie rynek jest znacznie bardziej napędzany przez akumulatory VRLA. W szczególności operatorzy sieci dystrybucyjnych i operatorzy systemów przesyłowych zazwyczaj faworyzują VRLA, przy czym do mieszanki wchodzą również Planté (rodzaj zalanej baterii) i chemii NiCd.

WIEDZA EKSPERTÓW W ZAKRESIE TWORZENIA KOPII ZAPASOWYCH INFRASTRUKTURY UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ DROGI MAGAZYNOWANIA ENERGII DO ZEROWEJ EMISJI NETTO W SEKTORZE PRZEMYSŁOWYM I UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ Maksymalizacja czasu pracy bez przestojów i obniżenie kosztów konserwacji w zakładach użyteczności publicznej i przemysłowych

BŁĘDNE PRZEKONANIA, KTÓRE STANOWIĄ WYZWANIE DLA ADOPCJI VRLA

Istnieje kilka powodów, dla których nabywca może zdecydować się na wybór akumulatorów VLA (zalanych):

Znajomość rodzi niezawodność

Nabywcy, którzy są przyzwyczajeni do akumulatorów VLA (zalanych), mogą czuć się komfortowo w ich znajomości, wiedząc, jak te akumulatory sprawdzały się w różnych warunkach przez lata użytkowania. Takie doświadczenie użytkownika może przekładać się na poczucie niezawodności, zapewniając spokój ducha w ich ciągłości działania.

Koszt początkowy

Akumulatory powodziowe mają zazwyczaj niższy koszt początkowy w porównaniu z akumulatorami VRLA. Ta początkowa przewaga kosztowa może być znacząca dla nabywców, zwłaszcza tych z napiętym budżetem.

Brak zachęty do osiągania wyników

W niektórych przypadkach akumulatory VLA (zalane) mogą nadal odpowiednio spełniać wymagania dotyczące wydajności aplikacji. W związku z tym zachęta do przejścia na akumulatory VRLA może być niewielka lub żadna.

Zagadnienia dotyczące konserwacji

Chociaż akumulatory VRLA nie wymagają regularnego podlewania, którego wymagają akumulatory VLA (zalane), niektórzy użytkownicy końcowi mogą mieć możliwość wykonywania konserwacji we własnym zakresie i chcieć mieć większą kontrolę nad procesem.

Troska o środowisko

Niektórzy nabywcy mogą uznać, że akumulatory VLA (zalane) są łatwiejsze do recyklingu lub bardziej przyjazne dla środowiska niż ich odpowiedniki VRLA ze względu na ich prostą konstrukcję.

Chociaż zrozumiałe jest, że nabywcy mogą mieć powody, dla których wybierają akumulatory VLA (zalane), ważne jest, aby podkreślić postępy w akumulatorach VRLA, które rozwiązują te błędne przekonania i oferują dodatkowe korzyści, które mogą uczynić je bardziej atrakcyjnym wyborem.

POSTĘP W TECHNOLOGII VRLA

Technologia akumulatorów VRLA ewoluowała na przestrzeni lat, oferując poprawę wydajności, niezawodności i bezpieczeństwa w porównaniu z typami VLA (zalanymi). Postęp w zakresie materiałów, procesów produkcyjnych i projektowania doprowadził do zwiększonego zastosowania akumulatorów VRLA w zastosowaniach przemysłowych i użytkowych.

Wprowadzenie technologii cienkich płyt z czystego ołowiu (TPPL) stanowi znaczący postęp w kategorii akumulatorów VRLA. Akumulatory TPPL wykorzystują cienkie płytki wykonane z czystego ołowiu, co pozwala na uzyskanie większej liczby płyt i większej powierzchni biernej, co obniża rezystancję wewnętrzną i straty energii, co skutkuje bardziej wydajną i trwałą konstrukcją akumulatora. W porównaniu z tradycyjnymi akumulatorami VRLA na bazie ołowiu i wapnia, akumulatory TPPL oferują kilka zalet, w tym wyższą gęstość energii, lepszą wydajność w ekstremalnych temperaturach, szybsze ładowanie i wyższą dostawę prądu przy niższym spadku napięcia, zmniejszone wymagania konserwacyjne i wydłużony cykl życia.

Przyjrzyjmy się tym postępom bardziej szczegółowo.

Poprawiona gęstość energii

Postępy w projektowaniu i produkcji akumulatorów TPPL doprowadziły do poprawy gęstości energii w porównaniu z innymi technologiami VRLA. Wraz z globalnym przejściem na zrównoważoną energię, sektory użyteczności publicznej i przemysłu stoją przed wyzwaniem bezpieczeństwa energetycznego. Farmy wiatrowe i słoneczne są nieciągłymi formami wytwarzania energii elektrycznej, powodującymi niestabilność sieci, którą można przezwyciężyć tylko poprzez magazynowanie energii. Zamiast baterii zapewniających autonomię trwającą od 8 do 12 godzin, może być potrzebna autonomia do 72 godzin, co wymaga trzykrotnie większej pojemności pamięci. Podczas gdy przedsiębiorstwa przemysłowe i użyteczności publicznej chcą zwiększyć pojemność swojego systemu magazynowania energii, dostęp do zwiększonej przestrzeni fizycznej może stanowić problem, zwłaszcza gdy instalacje te są zlokalizowane w lokalizacjach miejskich. W scenariuszach takich jak ten, możliwość magazynowania większej ilości energii na mniejszej powierzchni sprawia, że technologia TPPL jest atrakcyjną alternatywą dla innych technologii VRLA. Akumulatory PowerSafe® SBS XL 2 V, które zostały specjalnie zaprojektowane do stabilnych zastosowań pływakowych, mogą spełnić to trzykrotne zapotrzebowanie na pojemność magazynowania w tej samej przestrzeni.

Zoptymalizowana wydajność w ekstremalnych temperaturach

Należy również wziąć pod uwagę wahania temperatury, ponieważ w różnych instalacjach na całym świecie mogą występować znaczne różnice między mroźnymi zimami a silnymi upałami latem. Chociaż wahania te wpłyną na pojemność i autonomię magazynowania, praca w określonej temperaturze skróci żywotność tych akumulatorów, zwiększając koszty, ponieważ będą one musiały być częściej wymieniane.

W porównaniu z konwencjonalnymi akumulatorami VRLA na bazie ołowiu i wapnia, zaawansowana platforma produkcyjna akumulatorów TPPL umożliwia im efektywną pracę w szerszym zakresie temperatur bez znacznej utraty pojemności lub pogorszenia wydajności. Dzięki temu nadają się do stosowania w trudnych warunkach środowiskowych powszechnie spotykanych w warunkach przemysłowych i użytkowych. Na przykład akumulatory PowerSafe® SBS XL 2 V mają żywotność konstrukcyjną do 20 lat.

W PORÓWNANIU Z TRADYCYJNYMI AKUMULATORAMI VRLA NA BAZIE OŁOWIU I WAPNIA, AKUMULATORY TPPL OFERUJĄ KILKA ZALET, W TYM WYŻSZĄ GĘSTOŚĆ ENERGII, LEPSZĄ WYDAJNOŚĆ W EKSTREMALNYCH TEMPERATURACH, SZYBSZE ŁADOWANIE I WYŻSZĄ DOSTAWĘ PRĄDU PRZY NIŻSZYM SPADKU NAPIĘCIA, ZMNIEJSZONE WYMAGANIA KONSERWACYJNE I WYDŁUŻONY CYKL ŻYCIA.

Szybkie stawki ładowania

Wraz z rosnącym zastosowaniem energii elektrycznej sektory przemysłowy i użyteczności publicznej wymagają wsparcia w przypadku potencjalnych ciągłych przerw w dostawie prądu, co wymaga akumulatorów z szybkimi cyklami ładowania. Akumulatory TPPL mogą akceptować wyższe szybkości ładowania w porównaniu z akumulatorami ołowiowo-wapniowymi. Pozwala to na skrócenie czasu ładowania, skrócenie przestojów i poprawę ogólnej wydajności w zastosowaniach, w których szybkie uzupełnianie energii ma kluczowe znaczenie, co skutkuje mniejszym zużyciem energii. Czynniki te, w połączeniu, mają potencjalne korzyści w zakresie redukcji emisji dwutlenku węgla w perspektywie długoterminowej.

Zmniejszone wymagania konserwacyjne

Obiekty przemysłowe i użyteczności publicznej mogą znajdować się na odległych obszarach wiejskich, co wymaga długiego czasu podróży dla inżynierów. Konieczność zaplanowania transportu ciężarówki dla inżyniera w celu wykonania prac konserwacyjnych może wiązać się z wysokimi kosztami. Może również odwrócić uwagę inżyniera utrzymania ruchu od ważniejszych obowiązków. Wybór akumulatora o niskich wymaganiach konserwacyjnych jest lepszy niż akumulatory VLA (zalane), które wymagają częstego uzupełniania elektrolitu.

Zaawansowane akumulatory TPPL nie wymagają prawie żadnej konserwacji w porównaniu ze standardowymi akumulatorami ołowiowo-wapniowymi. Zastosowanie technologii absorpcyjnej maty szklanej (AGM) minimalizuje konieczność konserwacji elektrolitu, takiej jak uzupełnianie wody dejonizowanej (podlewanie), jednocześnie zmniejszając możliwość wycieku lub rozlania elektrolitu. Prowadzi to do niższych kosztów operacyjnych, mniejszej liczby interakcji personelu konserwacyjnego z personelem konserwacyjnym i mniejszej liczby toczeń ciężarówek, a także zwiększenia niezawodności i bezpieczeństwa użytkowników końcowych.

Wydłużony cykl życia

Akumulatory TPPL, takie jak akumulatory PowerSafe® SBS XC+, oferują dłuższy cykl życia w porównaniu z tradycyjnymi akumulatorami ołowiowymi VRLA. Dzięki innowacjom w konstrukcji płyt, składzie elektrolitu i procesach produkcyjnych, akumulatory TPPL mogą wytrzymać większą liczbę cykli ładowania i rozładowania bez znacznego pogorszenia wydajności. To sprawia, że idealnie nadają się do zastosowań wymagających częstych cykli i głębokich wyładowań, takich jak magazynowanie energii odnawialnej i stabilizacja sieci.

Integracja zaawansowanych systemów monitorowania i zarządzania

Akumulatory TPPL można bezproblemowo zintegrować z zaawansowanymi systemami monitorowania i zarządzania, co pozwala na monitorowanie stanu baterii, wydajności i stanu naładowania w czasie rzeczywistym. Umożliwia to proaktywne planowanie konserwacji, zoptymalizowane strategie ładowania i poprawę niezawodności systemu, zapewniając nieprzerwaną pracę w krytycznych zastosowaniach przemysłowych i użyteczności publicznej.

EnerSys oferuje szeroki wybór rozwiązań do monitorowania akumulatorów i optymalizacji wydajności, które firma może zainstalować i utrzymywać. Opracowano opatentowany system monitorowania baterii, który jest dostępny w niektórych produktach, a wkrótce pojawią się inne.

DOWODY POTWIERDZAJĄCE ZMIANĘ BATERII NA VRLA/TPPL

Wracając do poprzedniej sekcji, w której omówiono powody, dla których firmy wybrały akumulatory VLA (zalane), przyjrzyjmy się dowodom przemawiającym za przejściem na akumulatory VRLA, w szczególności na akumulatory TPPL.

Nieznajomość podważa wiarygodność

Akumulatory VLA (zalane) mogą wzbudzać poczucie niezawodności ze względu na lata użytkowania i zrozumienie ich wydajności w różnych warunkach. Jednak wybór akumulatorów VRLA może przynieść wyraźne korzyści. Przejście na akumulatory VRLA otwiera możliwości zwiększenia niezawodności, wydajności operacyjnej i długoterminowych oszczędności kosztów, kwestionując w ten sposób pogląd, że znajomość jest równoznaczna z niezawodnością.

Długoterminowa opłacalność

Pomimo wyższych inwestycji początkowych, akumulatory VRLA często oferują niższy całkowity koszt posiadania ze względu na wydłużoną żywotność i mniejsze wymagania konserwacyjne w porównaniu z akumulatorami VLA (zalanymi), co skutkuje potencjalnymi oszczędnościami w całym okresie eksploatacji systemu akumulatorów.

ENERSYS JEST LIDEREM W PROMOWANIU POSTĘPU TECHNOLOGICZNEGO W TECHNOLOGII AKUMULATORÓW TPPL, NAPĘDZAJĄC INNOWACJE W ZAKRESIE ROZWIĄZAŃ DO MAGAZYNOWANIA ENERGII DLA RÓŻNYCH GAŁĘZI PRZEMYSŁU.

Zwiększony potencjał wydajności

Akumulatory VLA (zalane) często odpowiednio spełniają aktualne wymagania dotyczące wydajności. Jednak przejście na akumulatory VRLA może uwolnić potencjał zwiększenia wydajności w przyszłości. Dzięki postępowi technologicznemu akumulatory TPPL oferują lepszą gęstość energii, szybsze ładowanie i większą niezawodność, zapewniając ścieżkę do zaspokojenia zmieniających się potrzeb aplikacji.

Uproszczone korzyści z konserwacji

Akumulatory VRLA wymagają rzadszej konserwacji w porównaniu z akumulatorami VLA (zalanymi), dzięki czemu nabywcy mogą skorzystać z uproszczonej konserwacji. Dzięki mniejszej liczbie zadań konserwacyjnych, takich jak podlewanie i kontrole korozji, personel może bardziej efektywnie przeznaczać swój czas na inne krytyczne zadania, poprawiając ogólną wydajność operacyjną.

Działania na rzecz ochrony środowiska poprzez innowacje

Uznając obawy dotyczące środowiska związane z technologiami akumulatorów, nabywcy mogą postrzegać przyjęcie akumulatorów VRLA jako krok w kierunku zarządzania środowiskiem poprzez innowacje. Akumulatory VLA (zalane) mogą wydawać się prostsze do recyklingu, ale akumulatory VRLA oferują możliwości zaawansowanych technik recyklingu i odzyskiwania materiałów, przyczyniając się do bardziej zrównoważonego podejścia do utylizacji baterii i ochrony zasobów

 

KONKLUZJA

Ogólnie rzecz biorąc, postęp w technologii akumulatorów VRLA i wprowadzenie akumulatorów TPPL przyczyniły się do ewolucji rozwiązań w zakresie magazynowania energii, zapewniając użytkownikom bardziej wydajne, niezawodne i przyjazne dla środowiska opcje. EnerSys jest liderem w promowaniu postępu technologicznego w technologii akumulatorów TPPL, napędzając innowacje w zakresie rozwiązań do magazynowania energii dla różnych gałęzi przemysłu. Firma stosuje zaawansowane techniki produkcyjne, aby wydajnie wytwarzać wysokiej jakości baterie. Najnowocześniejsze zakłady wykorzystują procesy automatyzacji, robotyki i kontroli jakości, aby zapewnić spójność i niezawodność produkcji akumulatorów. Więcej informacji na temat wysokowydajnych akumulatorów użytkowych i przemysłowych firmy EnerSys można znaleźć na stronie EnerSys.com.