1 / 30

Eger, 2007. november 28.

Eger, 2007. november 28. Napirend - k ulcsk érdések. Hogy an működik a folyad ék-akkumulátor ? Alapelve és anyagai A VRB Power Systems Inc. bemutatása Méretei: kW- MW és kWh- MW h Áram/szolgáltatás minősége – reakcióidő, meddő energia ‘ Black S tart ’ képesség

turner
Download Presentation

Eger, 2007. november 28.

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Eger, 2007. november 28.

  2. Napirend - kulcskérdések • Hogyan működik a folyadék-akkumulátor? Alapelve és anyagai • A VRB Power Systems Inc. bemutatása • Méretei:kW-MW és kWh-MWh • Áram/szolgáltatás minősége – reakcióidő, meddő energia • ‘Black Start’ képesség • Forgótartalékképesség • Széláram kiegyensúlyozása energiatárolás által • Környezetvédelmi aggályok? • Különböző demonstrációs projektek

  3. VRB Folyadék Akkumulátor Technológia Töltés: Elektronok áramlanak az akkuba. A protonok ellenáramlása kiegyenlíti a töltést. Kisülés: Protonok visszaáramlanak eredeti állapotukba, az elektronok kiáramlanak az akkuból és kiegyenlítik a töltést.

  4. Modulos vázlat

  5. Épület kialakítása (nagyobb rendszernél) 35m x 60 metres 2 stories

  6. Telephely – Richmond / Vancouver, BC, Canada • NyRt., amely a VRB-ESS (VRB-Energy Storage System)gyártója • Telephely: Vancouver, Canada • 48 dolgozó/képviselő 4 országban • A VRB and Regenesys szabadalmak tulajdonosa / felügyelője világszerte • Cél: megújulók (szél), szigetüzemek, telekommunikáció, áramszolgáltatók (5kW-10MW x 10 óra) • Gyártókapacitás: • 50kW cellakötegek – kb.15MW (300) • 5kW cellakötegek – kb.12.5MW (2,500)

  7. Mi is az a VRB Energy Storage System? • Egy elektrokémiaienergia-tároló rendszer, mely környezeti hőmérsékleten működik • Elve a vanádium különböző ionizált formáinak redukcióján és oxidációján alapul • Egy folyadék-akkumulátor, mely egyetlen eleme a vanádium – így keresztszennyeződés nem léphet fel • Az elektrolit sosem használódik el – magas maradványérték • Az energiát (elektromosságot) folyékony formában végtelenül lehet tárolni – nagyon alacsony az önkisülése • Reverzibilis tüzelőanyag cella – egyazon anyag (vanádium) oxidációja és redukciója • Mélyciklusok (20 to 80%) száma >15,000 • Azonnali energiavisszanyerés (< 1ms) • Az akku olyan gyorsan tölthető, mint ahogy kisül (1:1) • A teljesítmény és tárolt energia mennyisége külön meghatározható • Nagyon alacsony karbantartási igény

  8. Töltés Kisülés Hogyan működik a VRB-ESS ? A vanádium különböző ionizált formáinak redukcióján és oxidációján alapul. Kénsavban oldva a vanádium mind e--leadóként, mind e--felvevőként működik Töltés közben az egyenáram e--okat továbbít az akkunak. Ezen e--okat a vanádium elektronfelhője fogadja be és tárolja. A többlet-e--ok által a protonok (a sav és víz hidrogénatomjai) átáramlanak a membránon az alacsonyabb feszültség felé. Kisüléskor a protonok visszaáramlanak a membránon. A protonok mozgása csekély töltésváltozást okoz, mely a vanádium többletelektronjainak mozgása egyenlít ki. Az elektronok ezen áramlása az akku egyenáram-leadása. Redukció folyamata Oxidáció folyamata V 3+ + e- V 2+ V 4+  V 5+ + e - V 5+ + e -  V 4+ V 2+  V 3+ + e-

  9. Mi is a Vanádium? A Vanádium a periódusos rendszer 23. eleme A vanádium egy ezüstös átmeneti fém, normál állapotban 23 protonja és elektronja, ill. 28 neutronja van. Atommag A Vanádium az egész világon megtalálható ásványi formában, pl. olajmezőkön vagy finomítók és szénégetők pernyéjében. Elsősorban adalékként használják vashoz, acélhoz vagy titániumhoz, hogy szilárdabbá, tartósabbá tegye őket. Hiveld Steel és a Vanadium of South Africa a világ legnagyobb Vanádium-előállítói és a VRB stratégiai partnerei a beszerzésben.

  10. Vanádium, ahogy bányásszák

  11. Működési Paraméterek • Hőmérséklet tartomány: 0ºC - 40ºC (nincs fagyveszély) • Elektrolit koncentráció:1.6 - 2.4 mol/liter • Kénsavkoncentráció: 2 - 4 mol/l (ólomsavas akkuk 30%-a) • Electrolit veszélyességi besorolása: EEC 8, 6.1 • Reakcióidő <1ms • Fajsúly: 1.36 -1.47kg/liter • Energiasűrűség: 16 - 30Wh/kg

  12. A VRB technológia jelenlegi helyzete • Jelenlegi fókusz: vanádium-alapú VRB ESS • 5kW-10MW - 12 óra időtartamig • Méretezhető különböző alkalmazásokra • Teljesítmény: 5kW-osvagy 50kW-osegységekből • Tárolt energia: elektrolit hozzáadásával • Egész világra kiterjedő szabadalmak* • Erős portfolióa Pinnacle /Sumitomo megszerzéséből * Excl. Ausztrália.

  13. A VRB-ESS™ technológiai előnyei • 70% feletti hatásfok – nagyobb berendezéseknél • Alacsony önkisülése miatt töltött állapotban marad, gyakorlatilag végtelenül • Tárolt energia-mennyiség könnyen növelhető elektrolit hozzáadásával • Ha keverednek is az elektrolitok, ez nem vezet keresztszennyezéshez • Működéséhez nem kell operátor, karbantartási költségei nagyon alacsonyak ($0.003/kWh) • Környezeti/alacsony működési hőmérséklet • >13,000 mélyciklus, mielőtt a membránt cserélni kellene • Integrált, kifinomult, multi-kvadráns, gyorsreagálású PCS (vezérlőrendszer) folyamatosan gondoskodik meddő energiáról (VAR)

  14. Környezeti előnyök • Nincsenek nehézfémek (mint pl. ólom, nikkel, cink, kadmium) • Nincsenek halogének (Kyotoi Egyezmény) • Az ólom-savas akkumulátorokhoz viszonyítva, a főbb környezetkárosító komponensek (CO2, SO2, CO, CH4, NOx) kibocsátása 7-25%-a azoknak a termék élettartama alatt • Ezt a rendszert nagyon gyorsan fel lehet tölteni, az ólom-savas akkumulátorok feltöltési idejének töredéke alatt. Az 1:1-es feltöltés/mélykisütési arány ideális a szélerőműves alkalmazásokhoz • A VRB-ESS™ -ben alkalmazott elektrolitek élettartama végtelen - nincsenek hulladékkezelési problémák - teljes mértékben újrahasználható A Zöld Akkumulátor

  15. Energiatároló technológiák összevetése

  16. Energiatermelési profil tárolással és anélkül

  17. Szélenergia stabilizálása VRB-ESS alkalmazásával (1). Sum of Generator Outputs No. 1～No. nGen G (3).Target output G ＋ G (1).Gen output 1/(1+Ts) (2).Battery output － G (3).Target output (2).Battery output T: Time constant value Battery [kW] (1). Sum of generators output (2).Battery is charging (3).Target output (T=short) (3).Target output (T=large) (2).Battery is discharging Time [s]

  18. 8:00:00 10:00:00 16:00:00 12:00:00 14:00:00 J-Power: szélerőmű-teljesítmény napi kisimítása • A VRB-ESS (kék) folyamatosan működik a szélpark termelésének (zöld) kisimítására • A szélpark névleges teljesítményének 20%-a már jelentős kisimulást eredményez a szélpark+akkumulátor összteljesítményét (piros) tekintve • A VRB-ESS egész nap ‘intelligensen’ töltődik, az 50%-os SOC-t fenntartva

  19. Naponta 600 ciklus egy 6MW-os szélerőműparknál Semmilyen más technológia nem tudja ezt gazdaságosan vagy technikailag megoldani

  20. Piaci szegmensek – a VRB-ESS™ előnyei • Kisimított teljesítmény • Hálózati stabilitás • Magasabb bevételek az áramátadásból • A kiesett szél hasznosítása • Jelentős üzemanyag/károsanyag csökkenés • Csökkent karbantartási költségek • Lehetővé teszi a szél/napenergiákkal való párosítást • 3-4 éves megtérülés / ROI kb. 30% • Jelentősen hosszabb élettartam (> 10 év) • Alacsony karbantartási költségek • Mélykisütési képesség • Legkisebb környezeti hatás • Csúcsidő-levágás • Terheltség kiegyenlítése • Infrastruktúra hatékonyabb használata • Tőkeberuházás felfüggesztése

  21. Az energiatárolás felvevőpiacai • Energia- és áramárak dinamikusan emelkednek • Újabb és újabb piacoknak lesz gazdaságos alternatíva, egyre gyorsabban CAPEX Customer Willingness to pay to achieve acceptable returns in $/kWh $500 million / y Current VRB Cost Range – decreasing on volume RAPS – Wind / Diesel $1 billion / y Renewable Telco $1 billion / y T&D Deferral Load Leveling $1 billion / y Arbitrage $2 billion / y $ billions / y Utility or Cooperative Commercial or end user markets

  22. VRB-ESS jelentős költségcsökkentése a gyártott darabszám növekedésével Projected VRB-ESS Cost at Various Manufacturing Volumes (as % of 2006 Cost) 100% 100% 89% 90% 80% 69% 70% 60% Total System Cost 50% 40% 30% 20% 10% 0% Current (2006) 10 MW 100 MW Cumulative Manufactured Volume PCS and Controls Balance of Plant Cell Stacks Electrolyte

  23. Bizonyított technológia – VRB Power • Castle Valley, Utah: 250 kW x 8 óra VRB-ESS PacifiCorp. Projekt • 3 év sikeres működtetés • US$4M tőkebefektetés alternatívája • Csúcsidő-levágás – megtérülése 3-4 év

  24. Bizonyított technológia – Pinnacle VRB • King Island, Ausztrália: 250 kW x 4 óra VRB-ESS szél-dízel szigetüzem • 4 éves megtérülés a csökkentett üzemanyag- és karbantartási költségekből • Károsanyag-kibocsátás 46%-kal csökkent

  25. Bizonyított technológia - Sumitomo • Sapporo, Japán: 4 MW x 1.5 óra VRB-ESS szélerőműpark alkalmazás • Japánban több hasonló berendezés is létezik

  26. Bizonyított technológia –SorneHill, Írország – 32MW szélerőműpark VRB telep

  27. A VRB-ESS műszaki előnyei a telekommunikációs és a napelemes piacokon • 5 – 15kW • Nem kell újra és újra feltölteni • Hosszú élettartam (> 10 év) – elektrolit nem használódik el • Magas hatásfok (kb. 80%) • Nem csökken a hatásfok a mélyciklusoktól • Alacsony karbantartási igény • Mindig üzemkész – nincs szükség áthidaló áramra – SOC-tmindig tudjuk • Hosszú időtartamú tárolás nem függ az áramellátástól – méretezhető 12 óráig • Zárt kör, nincs emisszió – nincsenek hulladékproblémák • Nincs gyúlékony anyag

  28. VRB ESS – UPS (szünetmentes)piac • 12métereskonténerben • South Carolina Air National Guard radar rendszere – 30kW x 2 óra = 60kWh • Mobiltelefon-antenna telepeknél 12 órás backup (tartalék) is szükséges (biztonsági és katasztrófa-helyreállítási okokból)

  29. Sales / Customers • Tapbury Management – 1.5MW x 8hr VRB-ESS for Irish wind farm • PacifiCorp – 250kW x 8hr VRB-ESS (3 years of successful operation) • Pinnacle - 1MWH and 3 x 10kWh VRB-ESS for RAPS applications in Australia • Magnetek – Letter of Intent for Eighty, 5kW VRB-ESS systems • Risø – 15kW x 8hr (120kWh) VRB-ESS, Danish wind applications • Eskom – 10kWh VRB-ESS, back-up for substation of major South African utility • Solon AG – 10kWh VRB-ESS, solar applications in Germany • University of Alaska – 10kWh VRB-ESS, assessment in RAPS applications • South Carolina Air National Guard – 30 / 60 kW x 2hr VRB-ESS, back-up power • National Research Council Of Canada – 10kWh VRB-ESS, RAPS • Strategic order focus – repeat orders, high profile, local market acceptance • Strong order pipeline

  30. Köszönjük figyelmüket és várjuk kérdéseiket ! Eger, 2007. november 28.

More Related