18
magazyn fotowoltaika 3/2024
TECHNOLOGIE
litowo-jonowe i ultrakondensatory (systemy UPS), pozwalając
na równoczesne wykorzystanie wysokiej mocy i dużej pojemno-
ści. Takie rozwiązania umożliwiają nie tylko efektywne przecho-
wywanie nadwyżek energii, ale również dynamiczne reagowanie
na skoki zapotrzebowania, co jest niezwykle istotne w przemy-
słach o dużym zapotrzebowaniu na stabilność i niezawodność
dostaw energii.
Każda z tych technologii ma swoje unikalne zalety, a ich
wybór zależy od specyfi ki potrzeb danego przedsiębiorstwa.
Baterie litowo-jonowe dominują ze względu na swoją wszech-
stronność i szybkość działania, natomiast przepływowe maga-
zyny energii oraz systemy hybrydowe wchodzą na rynek jako
rozwiązania dedykowane instalacjom specjalistycznym, więk-
szym instalacjom, systemom o bardziej złożonych wymaganiach
energetycznych.
Magazyny energii oparte na technologii litowo-jonowej
cechują się wysoką żywotnością, wynoszącą zazwyczaj od 10 do
15 lat, zależnie od intensywności użytkowania oraz warunków
eksploatacyjnych. Ich trwałość operacyjna wyrażana jest także
w liczbie cykli ładowania i rozładowania – standardowo oscy-
luje między 3000 a 6000 pełnych cykli. W praktyce oznacza to,
że przy codziennym cyklu ładowania magazyny te mogą dzia-
łać bez znacznej utraty pojemności przez wiele lat. Kluczowym
czynnikiem wpływającym na żywotność tych magazynów jest
odpowiednia temperatura pracy, ponieważ nadmierne przegrze-
wanie może przyspieszać degradację ogniw, co skraca czas ich
efektywnego działania.
Baterie litowo-jonowe to szeroka kategoria technologii maga-
zynowania energii, obejmująca odmienne chemie ogniw. Różnią
się pod względem własciwości takich jak gęstość energetyczna,
gęstość mocy, żywotność, zdolność do głębokiego rozładowania,
ilość cykli pracy, bezpieczeństwo, zależność od temperatury czy
także kosztów wytworzenia. W zastosowaniach przemysłowych
najczęściej wykorzystywane są trzy główne typy spośród sześciu
rodzajów baterii litowo-jonowych:
1.
Litowo-kobaltowe (LiCoO2) – charakteryzują się wysoką
gęstością energetyczną, co oznacza, że mogą przechowy-
wać dużą ilość energii w stosunkowo małej objętości. Mają
jednak ograniczoną trwałość i niższą odporność na wysokie
temperatury, co czyni je mniej odpowiednimi do intensyw-
nych, długoterminowych zastosowań przemysłowych. Sta-
nowią technologię schodzącą, głównie ze względu za znaj-
dujący się w nich kobalt.
2.
Litowo-manganowe (LiMn2O4) – wyróżniają się większym
bezpieczeństwem i stabilnością termiczną niż baterie lito-
wo-kobaltowe. Mają także dobrą wydajność przy wysokich
mocach wyjściowych, co czyni je atrakcyjnymi w aplika-
cjach, gdzie istotna jest szybka dostępność energii.
3.
Litowo-żelazowo-fosforanowe (LiFePO4) – to najbar-
dziej stabilna i najbezpieczniejsza chemia w rodzinie bate-
rii litowo-jonowych, oferująca nieco niższą gęstość energe-
tyczną, ale znacznie dłuższą żywotność i wyższą odporność
na degradację przy intensywnym cyklicznym użytkowaniu.
Są preferowane w przemysłowych magazynach energii ze
względu na ich długoterminową niezawodność i bezpie-
czeństwo operacyjne.
Każdy typ baterii litowo-jonowej znajduje zastosowanie
w różnych obszarach przemysłu, w zależności od wymagań doty-
czących gęstości energii, żywotności i stabilności termicznej.
W
kontekście
przemysłowych
magazynów
energii,
powszechnie stosowane są baterie litowo-żelazowo-fosforanowe
(LiFePO4), które stanowią bardziej zaawansowaną odmianę
baterii litowo-jonowych. Baterie LiFePO4 wyróżniają się wyższą
stabilnością termiczną, większym poziomem bezpieczeństwa
Magazyny Energii Kehua. Projekt w Ningxia, Chiny. Fot. Kehua