Skoltech 과학자들은 바나듐 산화환원 흐름 배터리의 설계 및 작동을 용이하게 하는 모델을 제시했습니다.이는 에너지 변환에서 중요한 역할을 할 것으로 예상되는 대규모 전력 저장 장치이며 이미 중국, 독일 및 미국의 전력회사에서 에너지 그리드의 최대 수요를 균등화하기 위해 사용하고 있습니다.

이 기술 또는 이와 유사한 솔루션은 전기 자동차와 재생 가능 전력의 광범위한 채택뿐만 아니라 원자력 발전소의 효율성과 보안을 강화하고 중요 인프라에 적절한 백업 전력을 제공하는 데 없어서는 안 될 것입니다.그만큼공부하다에 게시됩니다전원 저널.

"흐름전지는 일종의 화학물질이다.에너지스토리지는 근본적으로 다르지 않습니다.리튬이온그리고 다른 배터리.기본 구성 요소는 동일합니다. 두 개의 전극과 이온 전달을 촉진하는 전해질이라는 매체가 있습니다.그러나 전극이 아닌 액체 전해질에서 에너지를 제공하는 화학 반응이 발생합니다."라고 Skoltech Energy의 선임 연구원인 Mikhail Pugach가 말했습니다.

"실용적인 관점에서 플로우 배터리는 기존 축전지보다 부피가 훨씬 크고 무거워서 휴대용 장치에 적합하지 않습니다. 즉, 그리드 규모의 저장에 대한 뛰어난 용량, 수명 및 적응성을 제공합니다. 게다가,재충전되고, 화재 위험이 없으며,원료러시아에서 유래.그리고 바나듐은 재활용이 매우 쉽습니다.”라고 연구원은 덧붙였습니다.

바나듐 흐름 산화환원 배터리는 대규모 전력 저장을 위해 유틸리티 회사에서 사용하는 가장 진보된 기술입니다.이를 통해 에너지 생산자는 에어컨 등의 동시 사용으로 인한 전력 수요 급증을 상쇄할 수 있습니다.

최대 부하가 항상 존재하는 문제이지만, 더 많은 운전자가 전기 자동차를 선택하고 저녁 출퇴근 이후 한꺼번에 전기 자동차를 연결하기 시작하면 상황이 더욱 악화될 가능성이 높습니다.

바나듐 배터리는 또한 재생 가능 에너지원에서 생산되는 다양한 특성을 관리하는 데 도움이 됩니다.이 기술은 중단 없는 운영이 필요한 데이터센터, 원자력 발전소, 기타 산업 시설의 백업 전원으로 매우 적합합니다.

"같지 않은리튬 이온 배터리바나듐 기반 저장 시스템은 여러 작동 주기 동안 거의 감소하지 않는 용량을 유지할 수 있습니다.이를 위해서는 우선 적절한 설계와 적절한 유지 관리 프로토콜이 필요합니다."라고 프로젝트의 주요 조사관을 맡은 Skoltech Energy의 연구 과학자 Sergey Parsegov가 말했습니다.

"우리 연구에서 제공된 모델은 두 가지 역할을 합니다. 제조업체가 배터리에 사용되는 재료를 최적화하여 신뢰성을 높이고 용량 감소를 늦추는 데 도움이 됩니다. 또한 스토리지 시스템을 서비스하는 회사에 시기와 방법을 알려줍니다.전해질에서 발생하기 쉬운 불균형을 교정하는 것이 포함됩니다."

따라서 이 모델을 사용하면 실제로 바나듐 흐름 배터리를 구현할 때 기술의 고유한 이점을 활용할 수 있습니다.

연구원들에 따르면, 그들의 접근 방식의 주요 장점은 모델링된 배터리의 멤브레인에 대한 많은 정보가 필요하지 않다는 것입니다.일반적으로 치수와 함께 사용된 재료와 정확한 기술을 입력해야 합니다.이 모델은 적절한 정확도에 도달할 때까지 작동 과정에서 점차적으로 배터리에 적응합니다.

모델의 핵심은 장치에서 발생하는 기본 물리적 프로세스에 대한 매우 자세한 설명입니다.이것이 바로 최소한의 입력 데이터로 매우 정확한 예측을 가능하게 하는 것입니다.

"그만큼물리적 모델나와 동료들이 박사 학위를 바탕으로 출판한 모델로 돌아갑니다.Skoltech의 논문 프로젝트"라고 Pugach는 말했습니다.

"새 모델을 차별화하는 점은 다양한 멤브레인 매개변수에 대한 불확실성 요소를 통합했다는 것입니다. 이를 통해 현재 멤브레인 조건에 대한 모델 적응이 가능하고 멤브레인의 물리적 특성에 대한 자세한 정보가 필요하지 않습니다."

모델은 몇 가지 기본 매개변수를 수용하고 특수 알고리즘을 사용하여 간단한 실험 과정에서 매개변수를 에너지 저장 시스템의 실제 값으로 조정합니다.

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