Nátrium-ion akkumulátorok

Akkumulátorok nátriumionok az energiatárolás területén újonnan megjelenő technológiát képviselnek, amelynek célja, hogy fenntartható és olcsóbb alternatívát kínáljon a hagyományos lítium-ion akkumulátorokkal szemben. Amint a neve is mutatja, ezek az akkumulátorok a ritkább és drágább lítium helyett nátriumot használnak, amely bőségesen rendelkezésre álló és könnyen hozzáférhető elem.

A HEIWIT egyik legfontosabb újítása a nátrium-ion akkumulátorok alkalmazása, amelyek 10 kWh-s, egymással összekapcsolható modulokban kaphatók, így a tárolókapacitás a rendszer igényei szerint méretezhető. Ezek az akkumulátorok számos környezeti és üzemeltetési előnyt kínálnak a lítium-akkumulátorokhoz képest.

Előnyök a környezet számára

1. Eléggé elérhetőA nátrium a Föld egyik legnagyobb mennyiségben előforduló eleme, ellentétben a lítiummal, amely korlátozott mennyiségben áll rendelkezésre, és gyakran olyan módon bányásszák, amely jelentős környezeti károkat okoz. A nátrium kitermelése sokkal kisebb környezeti hatással jár, mint a lítiumé.
2. FenntarthatóságA nátriumion-akkumulátorok nem igényelnek kobaltot vagy nikkelt, olyan fémeket, amelyeket gyakran etikátlan és környezetkárosító bányászati gyakorlatokkal hoznak összefüggésbe. Ezáltal a HEIWIT akkumulátorok környezetbarátabbá és társadalmilag felelősségteljesebbé válnak.
3. ÚjrahasznosíthatóságA nátriumion-akkumulátorok könnyebben újrahasznosíthatók, mint a lítiumakkumulátorok, ami tovább csökkenti a környezetre gyakorolt hatást az életciklusuk végén.
4. BiztonságA nátriumion-akkumulátorok természetüknél fogva biztonságosabbak, mivel kisebb a túlmelegedés és a tűzveszély, ami csökkenti a használatukkal és ártalmatlanításukkal kapcsolatos kockázatokat.

HEIWIT innováció

A HEIWIT olyan energiatárolási megoldásokat kínál, amelyek kihasználják a nátrium-ion akkumulátorok előnyeit, és a rendszer teljesítményéhez igazítható, 10 kWh-tól kezdődő moduláris kapacitást biztosítanak. Ezek a megoldások ideálisak ipari, kereskedelmi és lakossági alkalmazásokhoz, lehetővé téve az energia fenntarthatóbb és költséghatékonyabb kezelését. A HEIWIT segítségével olyan energetikai forradalmat valósítunk meg, amely nemcsak javítja a hatékonyságot, hanem kíméli bolygónkat is, biztosítva ezzel egy zöldebb és biztonságosabb energetikai jövőt.

Fedezze fel a Heiwit nátrium-ion akkumulátorok előnyeit

A nátriumion-akkumulátorok az energiatárolási ágazat egyik legígéretesebb innovációját képviselik, amelyet a fenntarthatóság, a biztonság és a hosszú élettartam egyedülálló kombinációja jellemez. Ebben a cikkben a Heiwit nátriumion-akkumulátorok legfontosabb jellemzőit és azokat az előnyöket tárjuk fel, amelyek kiemelkedő választássá teszik őket azok számára, akik megbízható és környezetbarát tárolási megoldást keresnek.

Első a biztonság

Az egyik legfontosabb szempont minden energiatárolási technológia esetében a biztonság. A lítium akkumulátorokkal ellentétben, amelyek nagyfokú reakcióképességükről és túlmelegedés esetén a tűz vagy robbanás veszélyéről ismertek, a nátriumion akkumulátorok sokkal nagyobb kémiai stabilitást kínálnak. Ez a stabilitás a nátrium lítiummal összehasonlítva kevésbé reaktív természetéből ered, ami ezeket az akkumulátorokat még szélsőséges üzemi körülmények között is biztonságosabbá teszi. Magas hőmérséklet vagy baleset esetén a nátriumion-akkumulátorokat úgy tervezték, hogy a hőszabályozást fenntartsák, ami nagymértékben csökkenti a biztonsági kockázatokat.

A Heiwit nátriumion-akkumulátorok ezért ideálisak olyan háztartási és kereskedelmi alkalmazásokhoz, ahol a biztonság elsődleges fontosságú. A rövidzárlatok lehetőségét minimalizáló belső kialakításnak és a fejlett akkumulátor-kezelő rendszernek (BMS) köszönhetően ezek az akkumulátorok tökéletesek azok számára, akik olyan tárolórendszert szeretnének, amelyre váratlan körülmények között is számíthatnak.

Teljes újrahasznosíthatóság a fenntartható jövőért

A Heiwit nátriumion akkumulátorok egyik megkülönböztető előnye az 100% újrahasznosíthatóság. A technológiai anyagok környezeti hatásainak egyre nagyobb hangsúlyozása rávilágított az olyan tárolási megoldások kiválasztásának fontosságára, amelyek nem termelnek nehezen ártalmatlanítható hulladékot. A Heiwit nátriumion-akkumulátorokat úgy tervezték, hogy teljes mértékben újrahasznosíthatóak legyenek, ami azt jelenti, hogy életciklusuk végén szétszerelhetőek és újrafelhasználhatóak anélkül, hogy káros hatással lennének a környezetre.

Ez az ökológiai előny különösen fontos az akkumulátorok esetében, ahol az anyagok ártalmatlanítása jelentős kihívást jelent. A lítiummal ellentétben, amely bonyolultabb és gyakran környezetszennyezőbb kitermelési és ártalmatlanítási folyamatokat igényel, a nátrium bőségesen rendelkezésre álló és könnyen újrahasznosítható elem. A Heiwit nátriumion-akkumulátorai ezért tudatos választást jelentenek azok számára, akik csökkenteni kívánják energiafogyasztásuk környezeti hatását, hozzájárulva egy körforgásosabb és fenntarthatóbb gazdasághoz.

Tartósság és hosszú élettartam: Több mint 6500 ciklus

Energiatároló rendszerbe történő beruházáskor alapvető fontosságú a termék tartósságának figyelembevétele. A Heiwit nátrium-ion akkumulátorai ebben a tekintetben is kiemelkedőek, mivel hosszabb élettartamot biztosítanak, mint a legtöbb lítium-ion akkumulátor. Ezek az akkumulátorok több mint 6500 töltési és kisütési ciklus elvégzésére alkalmasak, így rendkívül hosszú élettartamot biztosítanak, és hosszú időn keresztül megőrzik a magas szintű teljesítményt.

Ez a rendkívüli tartósság jelentős megtakarítást jelent: a hosszabb élettartamú akkumulátor kevesebb cserét jelent, és a befektetés hamarabb megtérül. Ez különösen a vállalatok számára jelenthet jelentős gazdasági előnyt, mivel csökkenti az akkumulátorok karbantartásával és cseréjével kapcsolatos üzemeltetési költségeket. A lakossági ügyfelek számára is a Heiwit akkumulátorok hosszú élettartama nagyobb megbízhatóságot jelent, és a nyugodt tudat, hogy tárolórendszerük hosszú évekig működőképes lesz.

Megfizethetőség: megfizethető és fenntartható befektetés

A Heiwit nátriumion-akkumulátorainak másik fontos jellemzője a viszonylag alacsony költség. A nátrium sokkal nagyobb mennyiségben fordul elő, mint a lítium, ezért a nátrium-ion akkumulátorok kitermelése és gyártása olcsóbb. Ezáltal a Heiwit-akkumulátorok nagyon költséghatékony megoldást jelentenek mind a vállalatok, mind a magánszemélyek számára, mivel megfizethető és fenntartható tárolási megoldást kínálnak.

Más, ritka vagy drága anyagokat igénylő akkumulátorokkal ellentétben a nátriumion-akkumulátorok egy széles körben rendelkezésre álló erőforrást használnak ki, ami csökkenti az előállítási költségeket, és következésképpen a végfelhasználói árat is. Ez a költséghatékonyság nem megy a teljesítmény rovására, mivel a Heiwit akkumulátorok kivételes tárolókapacitást és tartósságot biztosítanak. Versenyképes áron ezek az akkumulátorok egyedülálló lehetőséget kínálnak arra, hogy a fenntartható energiatárolás egyre több felhasználó számára elérhetővé váljon.

Távfelügyelet a Heiwit Advanced alkalmazással

A Heiwit nátrium-ion akkumulátorainak további előnye, hogy az akkumulátor teljesítményét egy erre a célra kifejlesztett alkalmazáson keresztül valós időben nyomon lehet követni. Ez a funkció teljes körű ellenőrzést biztosít a felhasználóknak a tárolórendszerük felett, lehetővé téve számukra, hogy közvetlenül okostelefonjukról vagy táblagépükről megtekinthessék az olyan adatokat, mint a töltöttségi állapot, a hatékonyság és az akkumulátor általános teljesítménye.

A távfelügyelet optimalizálja az akkumulátorok használatát, csökkenti az energiapazarlást és maximalizálja a hatékonyságot. A vállalkozások számára ez a funkció hatalmas előnyt jelent az energiagazdálkodás szempontjából, mivel lehetővé teszi számukra a fogyasztás nyomon követését és szükség esetén azonnali beavatkozást. A lakossági ügyfelek számára a Heiwit felügyeleti alkalmazása szintén azt a kényelmet kínálja, hogy minden energiainformáció a kezük ügyében van, ami segít a tudatosabb és hatékonyabb energiafelhasználásban.

Hogyan működnek a nátrium-ion akkumulátorok?

Műszaki szinten a nátrium-ion akkumulátorok a lítium-ion akkumulátorokhoz hasonlóan működnek, de lítium helyett nátriumionok reakcióját használják. A töltési folyamat során a nátriumionok az anódtól a katód felé mozognak, energiát tárolva. Kisütéskor a folyamat megfordul, és a tárolt energia felszabadul.

Ez az innovatív technológia nagy hatékonyságot és minimális teljesítményromlást biztosít az idő múlásával, köszönhetően a kevésbé reaktív és kémiailag stabilabb anyagoknak. A lítium helyett nátrium használata biztonságosabb hőkezelést és az olyan kritikus anyagok, mint például a kobalt elhagyását teszi lehetővé, ami tovább csökkenti a gyártás környezeti hatását.

A Heiwit akkumulátorok sokoldalú alkalmazása

A Heiwit nátriumion-akkumulátorok hihetetlenül sokoldalúak, és a legkülönbözőbb alkalmazásokban használhatók, mind lakossági, mind kereskedelmi célokra. Ideálisak a fotovoltaikus rendszerekkel való integrációra, lehetővé téve a napközben termelt energia tárolását, majd esti vagy éjszakai felhasználását. Ezenkívül a Heiwit akkumulátorok tökéletesen alkalmasak tartalék rendszerekhez, biztosítva az áramellátás folyamatosságát még áramszünet vagy hálózati megszakítások esetén is.

Az ipari alkalmazások ugyanilyen előnyösek: a Heiwit-akkumulátorok a nagy tárolási mennyiségek támogatására és tartósságára való képességüknek köszönhetően jelentős előnyt jelentenek az energiamegtakarítás és az erőforrások optimalizálása szempontjából. Az ezeket az akkumulátorokat alkalmazó vállalatok nemcsak az energiaköltségek csökkenéséből profitálhatnak, hanem a fenntartható technológia bevezetésével javíthatják környezeti megítélésüket is.

Következtetések: Miért válassza a Heiwit só akkumulátorokat?

Összefoglalva, a Heiwit nátriumion akkumulátorok modern, biztonságos és környezetbarát energiatárolási megoldást jelentenek azok számára, akik megbízható, hosszú távú rendszert keresnek. Biztonságosságuknak, teljes újrahasznosíthatóságuknak, a több mint 6500 ciklust meghaladó rendkívüli tartósságuknak, alacsony költségeiknek és a távfelügyelet kényelmének köszönhetően ezek az akkumulátorok az egyik legígéretesebb lehetőség az energiatárolási piacon.

Akár üzleti, akár lakossági ügyfélről van szó, a választás egy só akkumulátor A Heiwit azt jelenti, hogy olyan fenntartható, korszerű energetikai megoldást választ, amely megfelel az energetikai jövő kihívásainak.

A nátrium-ionos technológia részletesen

A nátrium-ionos akkumulátorok nem a lítium univerzális helyettesítői, és helytelen lenne őket így bemutatni. Ez egy olyan kémiai összetételű akkumulátor, amelynek kompromisszumprofilja eltérő, és ez bizonyos alkalmazásokban nagyobb szerepet játszik, mint másokban: a fotovoltaikus rendszerekhez kapcsolt helyhez kötött energiatárolás esetében – ahol a rendszer a telepítés helyén marad, és húsz éven át egy fűtetlen helyiségben kell működnie – ez a profil különösen kedvező.

A következő szakaszok adatokkal és a szakmai részletekre való hivatkozásokkal magyarázzák el, miért van ez így.

Hogyan működik egy nátrium-ion akkumulátor?

Az elv megegyezik a lítium-akkumulátoréval. Két elektróda van — az egyik katód, a pozitív elektróda, és egy anód, a negatív — amelyeket egy elektrolit amely lehetővé teszi az ionok áthaladását, de az elektronokét nem.

Feltöltéskor a nátriumionok elhagyják a katódot, áthaladnak az elektroliton, és beépülnek az anódba, míg az elektronok a külső áramkört járják be. Kisüléskor az irány megfordul, és ez az elektronáram az, amely energiával látja el a házat. A nátrium a lítium helyett tölti be a töltéshordozó szerepét: nagyobb és nehezebb, ami az energiasűrűség rovására megy, de mindenütt megtalálható – az óceánokban, az ásványokban, a konyhasóban.

Ennek a cserének egy technikai következményét érdemes megemlíteni: a nátriumcellákban mindkét áramgyűjtő alumíniumból készülhet, míg a lítium esetében rézre van szükség az anódon. Ez teszi lehetővé, hogy az elemet nulla voltra merítsük le, így biztonságosan tárolható és szállítható.

A teljes magyarázat – beleértve az elektródák kémiai tulajdonságait és az BMS szerepét – a Műszaki útmutató a nátrium-ionos akkumulátorokhoz.

A legfontosabb nátrium-ionos vegyületek

A “nátrium-ion akkumulátor” elnevezés alatt nagyon eltérő tulajdonságokkal rendelkező katódcsaládok találhatók. A statikus tárolás szempontjából a két legfontosabb a következő:

• Réteges oxidok (Na_xTMO₂): az ionok a egymásra rakódott oxidrétegek között mozognak. A tömegegységre vetített tárolt energia tekintetében hatékony szerkezet, de a rétegek minden ciklusban kitágulnak és összehúzódnak.
• Polianionok, köztük az’NFPP (nátrium-foszfát-pirofoszfát és vas): a nátrium egy merev, háromdimenziós rácsban mozog, amelyet a vashoz kötődő foszfátcsoportok tartanak össze. Kilogrammonként kevesebb energiát igényel, viszont idővel és szélsőséges hőmérsékleti viszonyok között is sokkal stabilabb.

Az HEIWIT rendszerek második generációja polianionos cellákat alkalmaz. A két termékcsalád teljes összehasonlítása, a minősítési adatokkal együtt, a NFPP polianionos cellák.

A nátrium-ion és a lítium-vas-foszfát összehasonlítása

A lítium-vas-foszfát (LFP) ma a háztartási energiatárolás területén a referencia-kémiai összetétel, és ez a helyes összehasonlítási alap — nem pedig az NMC, amely más piacokat szolgál ki. A tisztességes összehasonlítás a következő:

A feltüntetett tartományok a piacon jellemző értékek, és nem egy adott cellára vonatkoznak. Az egyes kémiai csoportokon belül a termékek között jelentős eltérések vannak: a pontos adatok és a hozzájuk tartozó vizsgálati feltételek a témával foglalkozó részletes oldalakon találhatók.

Miért érdekes a stacionárius felhalmozódás?

Az energiasűrűség az akkumulátorok összehasonlításakor leggyakrabban emlegetett paraméter, és ennek pontosan megvan az oka: az akkumulátorokat elsősorban mozgó eszközökhöz fejlesztették ki. Egy autóban minden kilogramm olyan tömeg, amelyet a jármű teljes élettartama alatt gyorsítani és fékezni kell.

Egy háztartási vagy ipari felhalmozódás viszont, csak egyszer emelik fel: a telepítés napján. Ettől a pillanattól kezdve a súly és a térfogat már semmire sem hatással – sem a teljesítményre, sem a számlára, sem az élettartamra. Ehelyett a következők számítanak:

• a időtartam, mivel a költségek megtérülnek abból az energiából, amelyet a rendszer élettartama végéig át tud vezetni;
• a biztonság, mivel a rendszer egy műszaki helyiségben található, gyakran a házon belül;
• a hőviselkedés, mert az a hely télen hideg, nyáron pedig meleg;
• a a teljes ciklusban számított kWh-költség, ami a lényeges szám, és nem egyezik meg a katalógusárral;
• a karbantartás, vagyis hányszor kell valakinek visszatérnie a létesítménybe.

A teljes érvelés, a számítási módszerrel együtt, a következő részletes cikkben található: Energiatömörség és élettartam összehasonlítása a helyhez kötött tárolók esetében.

Az HEIWIT rendszerek

A termékcsalád egy 10 kWh-s, 48 V-os akkumulátor-modul, amely egymásra rakható változatban is kapható, a HEIWIT sorozatú hibrid inverterekkel kombinálva. A nagyobb teljesítményű változatok moduláris felépítéssel valósíthatók meg: inverterenként legfeljebb három akkumulátor párhuzamos kapcsolásával, valamint több rendszer összekapcsolásával kereskedelmi és ipari konfigurációkban.

Alkalmazások

Ugyanaz a modul nagyon különböző helyzetekben használható:

• Lakóépület — egy otthoni napelemes rendszer, hogy az önfogyasztás arányát a kizárólag napenergia-hasznosításra jellemző értékekről jóval magasabb szintre emeljék.
• Felújítás és korszerűsítés — a tárolórendszer hozzáadása egy már meglévő rendszerhez, az inverter cseréjével vagy anélkül: az eseteket a következő cikkben ismertetjük: utólag beépített akkumulátor.
• Kereskedelmi és ipari — többféle konfiguráció háromfázisú fogyasztóknál, ahol a műszaki helyiség gyakran nem légkondicionált, és a tényleges hőmérsékleti viszonyok jelentősen befolyásolják a teljesítményt.
• BESS — nagyobb teljesítményű rendszerek ipari alkalmazásokhoz, amelyekről a BESS, 1 MWh-os nátriumionos.

Biztonság és minősítési vizsgálatok

Az elemeket a helyhez kötött akkumulátorokra előírt vizsgálatoknak vetik alá: szögbehatolás, túlterhelés, rövidzárlat, összenyomás, kemencepróba és hőmérséklet-ellenőrzés 300 °C-ig. A teljes vizsgálati protokollok, az elfogadási kritériumokkal és a cellaminősítés és a rendszerminősítés közötti különbséggel együtt, a a nátrium-ionos cellák biztonsága.

Viselkedés alacsony hőmérsékleten

Ez a különbség a gyakorlatban a legkönnyebben ellenőrizhető, és az a tényező, amely a legnagyobb súllyal esik latba azokban a hónapokban, amikor a fotovoltaikus rendszer kevesebb energiát termel. A minősítő tesztek során a polianionos cella −20 °C-on is megőrzi kapacitásának több mint 90%-ját, szemben a referencia LFP-cellák lényegesen alacsonyabb értékeivel. Az adatok, a vizsgálati protokoll és az elektrokémiai magyarázat a hidegen működő nátrium-ion cellák.

Gyakran ismételt kérdések

Mennyi ideig bírja egy nátrium-ion akkumulátor?

Az élettartamot töltési és kisütési ciklusokban mérik, és a megadott számot mindig a tesztfeltételekkel együtt kell értelmezni: kisütési mélység, hőmérséklet és áramerősség. Az HEIWIT rendszerekben használt cellák értékei, a vonatkozó feltételekkel együtt, a termékoldalakon és a műszaki leírásokban találhatók. A ciklusszám azonban nem jelenti az élettartam előrejelzését években kifejezve: az élettartam az üzemi hőmérséklettől és az átlagos töltöttségi állapottól is függ.

Biztonságosabb, mint egy lítium-akkumulátor?

A helyhez kötött tárolás során kedvező biztonsági jellemzőkkel rendelkezik — jó hőstabilitás, mélykisülés-tűrőképesség, nulla voltos tárolási lehetőség —, de a biztonság a teljes rendszer tulajdonsága, nem csupán az akkumulátoré. Az elem, az akkumulátorcsomag, a BMS, az elektronika és a telepítés minősége egyaránt számít.

Alacsony hőmérsékleten is működik?

Igen, és ez a kémia egyik erőssége. A minősítő tesztek során a −20 °C-on mért teljesítmény a 90% felett marad.

Alkalmas-e napelemes rendszerhez?

Ez az a felhasználási terület, amelyre ezeket a rendszereket tervezték: napi egy ciklus, nappali feltöltés és esti ürítés, hosszú évek során.

Mennyi helyet foglal el?

Azonos kapacitás mellett a nátrium-alapú rendszer a lítium-vas-foszfát-alapú rendszerhez képest terjedelmesebb, mivel energiasűrűsége alacsonyabb. A műszaki helyiségben, padlóra szerelt berendezés esetén ez a különbségnek nincs gyakorlati következménye; azonban helyszíni szemle során ellenőrizni kell, ha a rendelkezésre álló hely korlátozott.

Mi a különbség a nátrium-ion és a LiFePO4 között?

Különböző töltésűek — lítium helyett nátriumionokat tartalmaznak —, és ez megváltoztatja a kompromisszumot: a lítium-vas-foszfát több energiát tárol kilogrammonként, a nátrium-ionos akkumulátor hidegben jobban teljesít, jobban bírja a mélykisülést, és sem lítiumot, sem kobaltot nem tartalmaz. A fenti összehasonlító táblázat összefoglalja a legfontosabb paramétereket.

A HEIWIT a cellákat is gyártja?

Nem, és ez a különbségtétel fontos. A HEIWIT fejleszti és gyártja a tárolórendszer — akkumulátorcsomag, BMS, vezérlőelektronika, inverter és integráció —, valamint kiválasztja és minősíti a termékeiben használt nátrium-ion cellákat. Ugyanez a megkülönböztetés létezik a lítium-iparban is azok között, akik cellákat gyártanak, és azok között, akik háztartási energiatárolókat gyártanak.

Melyik inverterek kompatibilisek?

A rendszereket úgy tervezték, hogy az HEIWIT hibrid, az VIRGO egyfázisú és az LYBRA háromfázisú inverterekkel működjenek együtt, amelyek közvetlenül kommunikálnak az akkumulátor BMS egységével. A teljes esettanulmány, beleértve a más gyártmányú inverterekkel felszerelt rendszerek utólagos átalakítására vonatkozó konfigurációkat is, a következő cikkben található: az HEIWIT akkumulátorral kompatibilis inverterek.

A tárolórendszer megfelelősége és tanúsítványai

Az Heiwit tárolórendszer – Virgo inverter és 48 V-os nátrium-ion akkumulátor – CE-jelöléssel rendelkezik, és sikeresen teljesítette a TÜV SÜD által a teljes készletre – nem csupán az alkatrészekre – elvégzett vizsgálatokat.

Telepítés egy másik európai országban

A CE-jelölés, a kisfeszültségű berendezésekről szóló irányelv és az EMC-irányelv az egész Európai Gazdasági Térségben érvényesek: ebből a szempontból a rendszer az egész Unióban forgalomba hozható. A A hálózati csatlakozásra vonatkozó szabályok viszont továbbra is országonként eltérőek: CEI 0-21 Olaszországban, VDE-AR-N 4105 Németországban és Ausztriában, G98 és G99 az Egyesült Királyságban a helyi hálózatüzemeltető előírásai, Svájcban az NF C 15-100 szabvány a Consuel-eljárással Franciaországban. Olaszországon kívüli telepítés előtt kérjék tőlünk az Önök országában érvényes tanúsítványt az alábbi e-mail-címen: [email protected]: tájékoztatjuk Önöket arról, hogy a rendszerre mely tanúsítványok vonatkoznak már, és melyek vannak folyamatban.

A vizsgálatok részletei, a TÜV SÜD dokumentumaival együtt, a cikkben találhatók Olaszországban és Európában CE-tanúsítvánnyal rendelkező nátrium-ion akkumulátor.