Využití baterií NAS (na bázi sodíku a síry)

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Využití baterií NAS (na bázi sodíku a síry)"

Božena Burešová
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Využití baterií NAS (na bázi sodíku a síry) Přesun japonských technologií v rámci GIS pro budování kapacit červen, 2010 Naoki Hirai NGK Insulators, Ltd. 1

2 Contents 1. O firmě NGK 2. Princip baterií NAS 3. Různá využití (1) Kombinace s obnovitelnými zdroji (vítr,solární energie atd.) (2) Snížení paliva/co2 vysokou účinností provozu (3) Doplňkové služby (rezervní napájení, frekvenční rozsah) (4) Inteligentní sítě (5) Budoucí využití 2

3 O firmě NGK Název společnosti NGK INSULATORS, LTD. Datum založení 5. května, 1919 Splacený kapitál 69,849 miliónů jenů Prezidenti Masaharu Shibata (předseda) Shun Matsushita (výkonný ředitel) Tsurayuki Okamoto(zástupce výkonného ředitele) Počet zaměstnanců Konsolidované dceřiné společnosti 3,149 (jiný pracovní poměr) 11,205 (stálý pracovní poměr) 56 společností 31.března

Matsushita (výkonný ředitel) Tsurayuki Okamoto(zástupce výkonného ředitele) Počet zaměstnanců

4 Zahraniční dceřiné společnosti počet výrobních a obchodních společností 18 v 10 zemích UK Belgie Polsko Německo Francie Čína Japonsko USA Kanada Korea Thajsko Mexiko J. Afrika Indonézie Továrny Obchodní pobočky Austrálie As of March 31, 2009 duben,

Čína Japonsko USA Kanada Korea Thajsko Mexiko J.

5 Naše hlavní výrobky Podnikání v energetice Podnikání v keramických výrobcích Podnikání v elektronice 5

6 Podnikání skupiny NGK v energetice porcelánové izolátory duté izolátory polymerové izolátory baterie NAS 6

náboj zdroj vybíjení navíjení Moduly(50kW) - Pól (Na) +Pól (S

7 Obecně o bateriích NAS Systém NAS baterií (baterie na bázi sodíku a síry=nas) 1MW systém (10mx3mx5mH) články sodík (Na) náboj zdroj vybíjení navíjení Moduly(50kW) - Pól (Na) +Pól (S Síra (S) keramické trubice 2Na + xs vybíjení nabíjení Na 2 Sx 7

8 Vynikající funkčnost 200MW(1,200 MWh) Výdrž baterie více než 6 hodin denně 2 vysoká hustota energie 1 vysoká el. energie 3 rychlá odezva 3 x vyšší hustota energie než u standardních baterií vel. 1/3 stopy Čas odezvy: 2milisekundy 8 5

energie 3 rychlá odezva 3 x vyšší hustota energie než u

9 Srovnání výkonu baterie a jejího trvání(znázornění) Li-Ion baterie pro elektrická vozidla 10 h Ni-H baterie (hybridní vůz) 1 h Akumulace energie ve velkém měřítku hodina Čas 10 min 5 min 0 Lithium-iontová baterie (mobilní telefon, PC) Lithium-iontová baterie (stacionární) Olověná baterie s kyselinou sírovou (automobil) MW kondenzátor setrvačníku NAS MW Výkon min 9

Lithium-iontová baterie (mobilní telefon, PC) Lithium-iontová baterie (stacionární) Olověná

10 Srovnávací tabulka různých baterií(znázornění) Druh baterie (na bázi) NAS Olověná baterie s kyselinou sírovou (stávající) Lithium iontová baterie Ni-H Nepřetržitý výkon Trvání 6 hodin 2 hodiny 3 hodiny 2 hodiny Očekávaná životnost (při normálních podmínkách) 15let 3 až 5 let 10 let 7 let Velikost MWh(1MWx6h) 1 3 x 2 x 3 x Váha MWh(1MWx 6h) 1 6 x 2 x 6 x Cena MWh x15 years 1 3 až 5 x 8 x 6 x Pozn. Samovybíjení ne ano ano ano paměťový efekt ne ne ne ne Pozn: Tyto hodnoty jsou standardní, ale mohou být měněna jednotlivými výrobci 10

15let 3 až 5 let 10 let 7 let Velikost MWh(1MWx6h) 1 3 x 2 x 3 x Váha MWh(1MWx 6h) 1 6 x 2 x 6 x Cena MWh x15 years 1 3 až 5 x 8 x 6

11 Počet instalací a kapacita Počet všech zaznamenaných instalací: 302MW,214 systémů (Základní aplikace: Vyrovnávaní zatížení továren, budov atd.) Installed Capacity: MW Celkem 302 MW 214 systémů komercializace El. Skladování E Noc Vybíjení Den 0 Čas Výrobní kapacita:90mw(2009) 150MW(2010) 11

továren, budov atd.) Installed Capacity: MW.

12 Instalace AEP NAS baterií Celkem bylo nainstalováno 11 MW systémů baterií NAS na pěti místech pro AEP. Chemická stanice, WV Presidio, TX 1 MW 4 MW Začátek instalací - rok Citizens Station, OH Balls Gap, WV East Busco, IN 2 MW 2 MW 2 MW 12

Chemická stanice, WV Presidio, TX 1 MW 4 MW Začátek instalací -

13 Použití baterií ve velkém měřítku Kdyby síť byla strom... vlásečnice listu (100V) list (6kV~) <rozsah> <Použití> <použitelná baterie> Doma malé Solární FV pro obytné domy s inteligentním měřičem továrna nebo kancelářská budova (vyrovnávaní zatížení) Li-ionová baterie (1-10kW) Olověná baterie s kys. sírovou nebo NAS baterie (0.5-2MW) větev (20kV~) střední solární- větrná energie (stabilizační) snížení CO2 účinným výkonem generátoru (střední rozsah) NAS baterie (2~30MW) kmen (110kV~) (síťové napětí) velké Přizpůsobení dĺe nabídky a poptávky (inteligentní sítě) Snížení CO2 účinným výkonem generátoru (větší rozsah) NAS baterie (50~300MW) 13

kancelářská budova (vyrovnávaní zatížení) Li-ionová baterie (1-10kW) Olověná baterie s kys. sírovou nebo NAS baterie (0.

14 14

15 Využití ve větrných elektrárnách: větr. elektrárna Rokkasho Systém 34MW baterií pro 51MW větrnou elektrárnu 51MW větrná elektrárna 1. srpna 2008: Dodávka elektrické energie do elektráren JEPX (Japan Electric Power Exchange) Systém 34MW baterií 2MW NAS 17 sad Metoda kontroly vyváženosti dodávek Noc Den 44m 2MW PCS 17 sad Nabíjení Vybíjení 33.5m 82m vítr Kompenzační energie 15

srpna 2008: Dodávka elektrické energie do elektráren JEPX (Japan Electric Power Exchange)

16 Solární využití: Projekt Wakkanai 1.5MW NAS baterií na 5 MW solární systém financováno NEDO (New Energy and Industrial Technology Development Organization) Velikost projektu: Solární panely: 5MW Baterie NAS: 1.5MW Absorbování fluktuace FV na výstupu Absorbování krátkodobé fluktuace FV na výstupu Ve špičce Vybití při špičce (noc atd) uchování denní energie Výstup FV Nabíjení Vybíjení Nabíjení Výstup FV Vybíjení Výstup pro síť výkon s NAS Vybíjení Nabíjení Špička Výkon s NAS Nabíjení Vybíjení Nabíjení Vybíjení 16

projektu: Solární panely: 5MW Baterie NAS: 1.

17 Zahraniční projekty výroby solární a větrné energie v kombinaci s bateriemi NAS USA Minnesota, XCEL Německo Berlín, Younicos (nové kanceláře a továrna) fotovoltaické panely Německo Enercon - 6MW větrná turbína s NAS Budova na testování mikrosítí s bateriemi NAS 17

kanceláře a továrna) fotovoltaické panely Německo Enercon - 6MW

18 18

19 Účinné využití rozvodu el. energie CO2/výkon [wt-co2/kw] Snížení paliva/co2 vysokou účinnosti provozu poměr výroby plynu CO2 Baterie NAS Vybíjení Vyrovnávání ve špičce Jmenovitý výkon Nabíjení Přesun energie Vyrovnaný provoz GT za nižší sazbu paliva Energie ze sítě čas 1100 % jmenovitý provozní výkon(ro): nejúčinnější a nejstabilnější výkon generátoru [%] Nejúčinnější a nejstabilnější provoz plynové turbíny s hybridním systémem NAS baterií 2 Energie menší 100% RO je dobíjena bateriemi NAS 3 Energie nad 100% RO je vypouštěna z NAS min. spotřeba paliva min. výskyt CO2 19

Jmenovitý výkon Nabíjení Přesun energie Vyrovnaný provoz GT za nižší sazbu paliva Energie ze sítě čas 1100 % jmenovitý provozní výkon(ro):

20 20

21 Doplňkové služby Automatická kontrola kolísající frekvence (využití vysokokapacitních baterií s rychlou odezvou) frekvence 50H vysoká frekvence vybíjení nízká frekvence 2vybíjení 1pohotovostní režim nabíjení 3nabíjení <služby> 1 Pohotovostní režim (čekající na využití) 2 Vybíjení baterie NAS při nízké frekvenci 3 Nabíjení baterie NAS při vysoké frekvenci 21

energie Doplňkové služby Větrné elektrárny Domy Továrny mikroturbíný Mega Solar kanceláře Využití pro energii z

22 Využití pro INTELIGENTNÍ SÍTĚ Akumulace energie bateriemi NAS může hrát důležitou roli na poli inteligentních sítí ve stabilizaci výroby energie a systému sítí. Individuální využití Stanice baterií NAS Inteligentní sítě Využití rozvodu el. energie Doplňkové služby Větrné elektrárny Domy Továrny mikroturbíný Mega Solar kanceláře Využití pro energii z obnovitelných zdrojů Komunikační linka Kontrola centrálního integrovaného systému(cisc) palivové články síť Ústřední elektrárny 22

23 23

CISC může propojit existující kontrolní systém sítí a přispět ke zvýšení spolehlivosti a účinnosti celého systému skladování

24 Inteligentní sítě ve větším rozsahu NGK dodává Centrální integrovaný systém kontroly (CISC) pro ovládání baterií NAS ve velkém měřítku. CISC může propojit existující kontrolní systém sítí a přispět ke zvýšení spolehlivosti a účinnosti celého systému skladování energie. centrum expedice kontrola distribuce baterie NAS rozvodna A kontrola baterií Umístění ve městě baterie NAS Jedne CISC může pokrýt až 1500MW rozvodna Y baterie NAS baterie NAS rozvodna B baterie NAS rozvodna C baterie NAS rozvodna X 24

25 Ukázka inteligentních sítí v USA Ukázky inteligentních sítí se připravují v různých částech US, jako např. projekt NEDO v Novém Mexiku. Stabilizace sítí pomocí fotovoltaických panelů je jedním z témat tohoto projektu. Monitorovací a řídící systém inteligentních sítí rozvodna inteligentní měřič baterie 1MW FV a vybavení bateriemi fotovo ltaika 1MW Bat. FV Generátor 0.1W 0.1MW 0.5MW Zákazník: velkokapacitní FV & 3 kw baterie Zákazník: obytný dům Koncept inteligentních sítí naplánovaný NEDO* v Novém Mexiku. (* New Energy and Industrial Technology Development Organization) 25

26 Využití vysokokapacitních baterií čas (cyklus) Dlouhý cyklus vybití nabití 24 hodin (300MW x 6 hodin) Rychlá odezva vybití nabití Vyrovnání zatížení Stabilizace systému Cíl Rozdíl v poptávce energie ve dne a v noci Stabilizing Output Využití Minulost Přítomnost Budoucnost Továrna (malé měřítko) Vysoká účinnost Stanice baterií provozu v rozvodně snížení paliva/ CO2 systém kontroly Obnovitelná energie větrná energie solární energie vyrovnání zatížení pro nadbyte k inteligentní sítě 26

27 Řešení pro nárůst objemu obnovitelné energie Nárůst obnovitelné energie Poptávka po energii Přebytek energie i přes nulovou kontrolu 1. Fluktuace výkonu (vítr atd.) 2. Přebytek energie (FV) -> neschopnost stabilizovat systém Řešení : 1akumulace v bateriích 2 přesun energie 3Snížení základního zdroje energie fosilní Kontrola energie výkonu Základna (vodní energie + nukleární energie atd) nárůst solární & větrné energie Velká Británie Německo Dánsko Systémové problémy jsou zřejmé při nadbytku energie zvýšená potřeba akumulátorů 27

28 Děkuji Vám za pozornost 28

Podobné dokumenty

Akumulace elektřiny možnosti nových technologií

Akumulace elektřiny možnosti nových technologií Jan Baláč LEEF Technologies jan.balac@leeftech.com XV. Jarní konference AEM 2. března 2011 Praha Agenda 1. Předpokládaný vývoj v energetice 2. Technologie