18 июня компания Beijing Green Development Zhongke Lithium Capacitor Technology Co., Ltd., дочернее предприятие China Green Development, самостоятельно разработала, спроектировала и изготовила 5-МВт силовой отсек на полностью углеродных суперконденсаторах, который успешно прошел полный цикл типовых испытаний в Shanghai Electrical Equipment Testing Institute Co., Ltd. и получил сертификат CNAS с международным признанием. Это первое в Китае и мире устройство накопления энергии мощностью 5 МВт на полностью углеродных суперконденсаторах, прошедшее типовые испытания с сертификацией CNAS в составе целого отсека.
В настоящее время ускоряется строительство новой энергосистемы, и накопители энергии становятся ключевым оборудованием в области регулирования частоты электросетей. На рынке представлены в основном гибридные суперконденсаторы (HUC) и двухслойные электрические конденсаторы (EDLC). Некоторые ведущие компании достигли сертификации только отдельных элементов или малых модулей, но ни один 5-МВт отсек на полностью углеродных литий-ионных суперконденсаторах (LIC) не прошел полный цикл типовых испытаний CNAS. Данный результат China Green Development знаменует прорыв с нуля в этой области.
Полностью углеродные литий-ионные суперконденсаторы по сравнению с гибридными обладают ключевыми преимуществами: более длительный срок службы, более высокая безопасность, меньшее снижение емкости при низких температурах и отсутствие риска возгорания литиевых дендритов. Это предпочтительный маршрут для минутного высокочастотного регулирования частоты. Успешное прохождение типовых испытаний с первой попытки доказывает, что компания Lithium Capacitor China Green Development создала полностью автономную и контролируемую технологическую цепочку: «разработка и производство полностью углеродных элементов — интеграция PACK-модулей — совместное управление отсеком — защита системы».
Энергетическое ядро отсека использует самостоятельно произведенные компанией Lithium Capacitor China Green Development полностью углеродные литий-ионные суперконденсаторные элементы емкостью 4500 Ф. Динамическая разность напряжений на уровне кластера составляет всего 64 мВ, а скорость отклика мгновенной мощности ≤10 мс. При одинаковой конфигурации мощностью 5 МВт и энергией 125 кВт·ч объем отсека составляет всего 70% от объема конкурентов с аналогичными параметрами, а занимаемая площадь — всего 60%. Затраты на транспортировку, земляные работы и фундамент для одного комплекта оборудования снижаются более чем на 40%. Оборудование способно без снижения номинальной мощности стабильно выдавать 5 МВт в экстремальных условиях на высоте 5000 метров, что делает его одним из немногих в Китае мегаваттных суперконденсаторных установок, пригодных для проектов ветровой и солнечной энергетики на всем Тибетском нагорье.
Для успешного прохождения типовых испытаний CNAS 5-МВт силового отсека на полностью углеродных литий-ионных суперконденсаторах команда разработчиков за 24 месяца решила более сотни технических проблем в четырех категориях: рецептура материалов, алгоритмы балансировки, системная интеграция и адаптация к экстремальным условиям. Получено 42 патента на изобретения, связанные с литий-ионными суперконденсаторами, что способствует прогрессу отечественных технологий накопления энергии на полностью углеродных литий-ионных суперконденсаторах, поддерживает достижение национальных целей «двойного углерода» и укрепляет технологическое лидерство Китая в мировой области накопителей энергии мощностного типа.
Данный 5-МВт силовой отсек на полностью углеродных литий-ионных суперконденсаторах, прошедший типовые испытания, будет внедрен в проекте независимого накопления энергии Dongyue в провинции Цинхай. Он обеспечит миллисекундный быстрый отклик для станций накопления энергии, реализует сверхдлинный цикл в миллион циклов без замены элементов в течение всего срока службы, а также адаптирован к экстремально холодным условиям высокогорья без необходимости дополнительного оборудования для контроля температуры и давления, что значительно снижает инвестиции в сопутствующую инфраструктуру станции и повышает доходы от регулирования частоты.