Репортаж от Wedoany，Исследователи из Окриджской национальной лаборатории (ORNL) США внедрили вычислительный метод, позволяющий оценивать деградацию аккумуляторов всего за несколько дней, заменяя традиционный процесс тестирования, занимающий месяцы.
С быстрым ростом возобновляемых источников энергии крупномасштабные аккумуляторные системы хранения стали ключевым компонентом современных энергосистем. Такие батареи, накапливая избыточную электроэнергию от солнечных и ветровых установок и высвобождая её при снижении выработки, способствуют стабилизации электросети. Однако традиционная оценка срока службы аккумуляторов требует многомесячных испытаний, что замедляет темпы инноваций и увеличивает затраты на разработку.
Каждая перезаряжаемая батарея постепенно теряет ёмкость в ходе повторяющихся циклов заряда-разряда. Для систем накопления энергии уровня энергосети точное прогнозирование такого снижения ёмкости имеет решающее значение, поскольку оно напрямую влияет на производительность системы, планирование технического обслуживания и долгосрочные инвестиционные решения. Ранее исследователям требовалось проводить сотни и даже тысячи циклов заряда-разряда для надёжной оценки срока службы батарей, что отнимало значительное время и ресурсы.
Новая платформа, разработанная ORNL, использует сложные компьютерные модели для имитации поведения аккумуляторов в различных условиях эксплуатации. Исследователям больше не нужно ждать результатов экспериментов в течение нескольких месяцев — они могут проанализировать долгосрочную деградацию всего за несколько дней. Система объединяет детальную науку об аккумуляторах с высокопроизводительными вычислениями, позволяя учёным изучать сложные химические и физические процессы, влияющие на здоровье батарей, и тем самым быстрее оценивать новые материалы и конструкции аккумуляторов.
По словам вычислительного научного сотрудника ORNL Шриканта Аллу, метод опирается на высокопроизводительные вычисления для детального анализа деградации аккумуляторов после 500–1000 циклов работы, получая результаты за несколько дней. Эта многоразовая платформа может одновременно моделировать более 10 000 аккумуляторных элементов и применима к различным химическим системам литий-ионных аккумуляторов — наиболее широко используемой технологии для хранения энергии в масштабах сети.
Данная технология способна ускорить разработку аккумуляторов следующего поколения, снизить затраты и время на тестирование, помочь производителям улучшить конструкции до коммерциализации, а также поддержать энергокомпании в более точном планировании графиков технического обслуживания и замены. Поскольку энергосистемы всё больше зависят от возобновляемых источников энергии, надёжное аккумуляторное хранение имеет решающее значение для поддержания стабильного электроснабжения. Этот более быстрый и точный метод оценки поможет энергокомпаниям принимать более обоснованные инвестиционные решения и повысить общую эффективность систем накопления энергии.
