22 июня стало известно от China Green Development Investment Group, что её дочерняя компания Beijing Green Development Zhongke Lithium Capacitor Technology Co., Ltd. (далее — China Green Development Lithium Capacitor Company) успешно завершила полный цикл типовых испытаний самостоятельно разработанного и изготовленного 5-мегаваттного полностью углеродного суперконденсаторного энергомодуля. Модуль получил сертификационный отчёт Китайской национальной аккредитационной службы по оценке соответствия (CNAS), имеющий международную взаимную признаваемость. Это первое в Китае и первое в мире 5-мегаваттное полностью углеродное суперконденсаторное устройство накопления энергии, прошедшее типовые испытания с сертификацией CNAS для всего модуля.
В настоящее время ускоряется строительство новой энергосистемы, и устройства накопления энергии играют всё более важную роль в регулировании частоты электросети. Традиционные литий-ионные накопители энергии обладают высокой общей ёмкостью, но их цикл жизни составляет всего несколько тысяч циклов, что не позволяет адаптироваться к высокочастотным зарядам и разрядам. В отличие от них, суперконденсаторы, хотя и уступают литий-ионным накопителям по общей ёмкости, имеют чрезвычайно высокую плотность мощности, могут реагировать на команды регулирования частоты за миллисекунды и обладают сверхдолгим сроком службы, что делает их подходящими для частых и интенсивных сценариев регулирования частоты. Поэтому суперконденсаторы подходят для совместного использования с традиционными литий-ионными накопителями энергии.
«По сравнению с распространёнными на рынке гибридными суперконденсаторами и двухслойными конденсаторами, полностью углеродные литий-ионные суперконденсаторы имеют преимущества, такие как более длительный срок службы, более высокая безопасность, меньшее снижение ёмкости при низких температурах и отсутствие риска возгорания литиевых дендритов», — заявил Ли Мин, председатель правления China Green Development Lithium Capacitor Company.
Ли Мин пояснил, что данный суперконденсаторный энергомодуль оснащён собственными ячейками полностью углеродных литий-ионных суперконденсаторов ёмкостью 4500 фарад, произведёнными China Green Development Lithium Capacitor Company. Ячейки суперконденсаторов используют технологию предварительного внедрения лития и конструкцию пористых электродов, достигая плотности энергии 16 Вт·ч/кг и плотности мощности 18 кВт/кг. Энергомодуль использует стратегию активного выравнивания, позволяя в реальном времени управлять 22 400 ячейками суперконденсаторов, при этом динамическая разница напряжений между кластерами составляет всего 64 мВ, эффективность преобразования превышает 95%, время отклика на мгновенную мощность — менее 10 мс, а срок службы всего модуля превышает миллион циклов, что подходит для режимов высокочастотных зарядов и разрядов по несколько сотен раз в день.
«Более того, данное устройство способно стабильно выдавать мощность 5 МВт в экстремальных условиях на высоте 5000 метров над уровнем моря, что делает его одним из немногих в Китае мегаваттных суперконденсаторных установок, способных охватить проекты ветровой и солнечной энергетики на всём Тибетском нагорье», — добавил Ли Мин.
Прошедший типовые испытания 5-мегаваттный полностью углеродный литий-ионный суперконденсаторный энергомодуль будет внедрён в проекте независимого накопления энергии «Цинхай Дунъюэ». Он обеспечит миллисекундное быстрое реагирование для накопительной электростанции, достигнет сверхдолгого цикла в миллион циклов без необходимости замены элементов в течение всего срока службы, а также будет адаптирован к суровым условиям высокогорья и холода, не требуя дополнительного оборудования для контроля температуры и давления, что значительно снизит инвестиции в сопутствующую инфраструктуру станции и повысит доходы от регулирования частоты.