Përparime në teknologjinë e baterive për sistemet e ruajtjes së energjisë detare

Parathënie

Ndërsa bota po zhvendoset drejt zgjidhjeve më të gjelbra të energjisë, bateritë e litiumit kanë fituar vëmendje gjithnjë e më të madhe. Ndërsa automjetet elektrike kanë qenë në qendër të vëmendjes për më shumë se një dekadë, potenciali i sistemeve të ruajtjes së energjisë elektrike në mjediset detare është anashkaluar. Megjithatë, ka pasur një rritje të kërkimit që përqendrohet në optimizimin e përdorimit të baterive të litiumit të ruajtjes dhe protokolleve të karikimit për aplikime të ndryshme në anije. Bateritë me cikël të thellë litium-jon fosfati në këtë rast janë veçanërisht tërheqëse për shkak të dendësisë së tyre të lartë të energjisë, stabilitetit të mirë kimik dhe jetëgjatësisë së zgjatur të ciklit sipas kërkesave të rrepta të sistemeve të shtytjes detare.

Ndërsa instalimi i baterive të litiumit për ruajtjen e të dhënave fiton vrull, po ashtu rritet edhe zbatimi i rregulloreve për të siguruar sigurinë. ISO/TS 23625 është një rregullore e tillë që përqendrohet në përzgjedhjen, instalimin dhe sigurinë e baterive. Është thelbësore të theksohet se siguria është parësore kur bëhet fjalë për përdorimin e baterive të litiumit, veçanërisht në lidhje me rreziqet nga zjarri.

Sistemet e ruajtjes së energjisë detare

Sistemet e ruajtjes së energjisë detare po bëhen një zgjidhje gjithnjë e më popullore në industrinë detare, ndërsa bota lëviz drejt një të ardhmeje më të qëndrueshme dhe miqësore me mjedisin. Siç sugjeron edhe vetë emri, këto sisteme janë projektuar për të ruajtur energji në një mjedis detar dhe mund të përdoren për një sërë qëllimesh, nga shtytja e anijeve dhe varkave deri te sigurimi i energjisë rezervë në rast emergjence.

Lloji më i zakonshëm i sistemit të ruajtjes së energjisë detare është një bateri litium-jon, për shkak të dendësisë së lartë të energjisë, besueshmërisë dhe sigurisë. Bateritë litium-jon mund të përshtaten gjithashtu për të përmbushur kërkesat specifike të energjisë të aplikacioneve të ndryshme detare.

Një nga përfitimet kryesore të sistemeve të ruajtjes së energjisë detare është aftësia e tyre për të zëvendësuar gjeneratorët me naftë. Duke përdorur bateri litium-jon, këto sisteme mund të ofrojnë një burim energjie të besueshëm dhe të qëndrueshëm për një sërë aplikimesh. Kjo përfshin energjinë ndihmëse, ndriçimin dhe nevoja të tjera elektrike në bordin e një anijeje ose mjeti lundrues. Përveç këtyre aplikimeve, sistemet e ruajtjes së energjisë detare mund të përdoren gjithashtu për të furnizuar me energji sistemet e shtytjes elektrike, duke i bërë ato një alternativë të qëndrueshme ndaj motorëve konvencionalë me naftë. Ato janë veçanërisht të përshtatshme për anijet më të vogla që operojnë në një zonë relativisht të kufizuar.

Në përgjithësi, sistemet e ruajtjes së energjisë detare janë një komponent kyç i tranzicionit drejt një të ardhmeje më të qëndrueshme dhe miqësore me mjedisin në industrinë detare.

Avantazhet e baterive të litiumit

Një nga avantazhet më të dukshme të përdorimit të baterive të litiumit për ruajtje krahasuar me gjeneratorin me naftë është mungesa e emetimeve toksike dhe të gazrave serrë. Nëse bateritë karikohen duke përdorur burime të pastra si panelet diellore ose turbinat me erë, kjo mund të përbëjë një energji 100% të pastër. Ato janë gjithashtu më pak të kushtueshme për sa i përket mirëmbajtjes me më pak komponentë. Ato prodhojnë shumë më pak zhurmë, duke i bërë ideale për situata ankorimi pranë zonave të banuara ose të populluara.

Bateritë e litiumit për ruajtje nuk janë i vetmi lloj baterish që mund të përdoren. Në fakt, sistemet e baterive detare mund të ndahen në bateri primare (të cilat nuk mund të karikohen) dhe bateri sekondare (të cilat mund të karikohen vazhdimisht). Kjo e fundit është më e dobishme ekonomikisht në një aplikim afatgjatë, edhe kur merret në konsideratë degradimi i kapacitetit. Bateritë plumb-acid u përdorën fillimisht, dhe bateritë e litiumit për ruajtje konsiderohen bateri të reja. Megjithatë, hulumtimet kanë treguar se ato ofrojnë dendësi më të larta energjie dhe jetëgjatësi të zgjatur, që do të thotë se janë më të përshtatshme për aplikime me rreze të gjatë veprimi, si dhe për kërkesa të larta ngarkese dhe shpejtësie të lartë.

Pavarësisht këtyre avantazheve, studiuesit nuk kanë treguar shenja vetëkënaqësie. Me kalimin e viteve, dizajne dhe studime të shumta janë përqendruar në përmirësimin e performancës së baterive të litiumit për të përmirësuar zbatimin e tyre në det. Kjo përfshin përzierje të reja kimike për elektrodat dhe elektrolite të modifikuara për t'u mbrojtur nga zjarret dhe rrjedhjet termike.

Zgjedhja e baterisë së litiumit

Ka shumë karakteristika që duhen marrë në konsideratë kur zgjidhni bateri litiumi për një sistem baterish litiumi për ruajtje detare. Kapaciteti është një specifikim kritik që duhet marrë në konsideratë kur zgjidhni një bateri për ruajtjen e energjisë detare. Ai përcakton se sa energji mund të ruajë dhe më pas, sasinë e punës që mund të prodhohet para se ta rimbushni atë. Ky është një parametër themelor i projektimit në aplikimet e shtytjes ku kapaciteti dikton kilometrazhin ose distancën që mund të përshkojë anija. Në një kontekst detar, ku hapësira është shpesh e kufizuar, është e rëndësishme të gjeni një bateri me një dendësi të lartë energjie. Bateritë me dendësi më të lartë energjie janë më kompakte dhe të lehta, gjë që është veçanërisht e rëndësishme në anijet ku hapësira dhe pesha janë të rëndësishme.

Vlerësimet e tensionit dhe rrymës janë gjithashtu specifikime të rëndësishme që duhen marrë në konsideratë kur zgjidhni bateritë e litiumit për sistemet e ruajtjes së energjisë detare. Këto specifikime përcaktojnë se sa shpejt mund të karikohet dhe shkarkohet bateria, gjë që është e rëndësishme për aplikimet ku kërkesat për energji mund të ndryshojnë me shpejtësi.

Është e rëndësishme të zgjidhni një bateri që është projektuar posaçërisht për përdorim detar. Mjediset detare janë të ashpra, me ekspozim ndaj ujit të kripur, lagështisë dhe temperaturave ekstreme. Bateritë e litiumit për ruajtje që janë projektuar për përdorim detar zakonisht do të kenë rezistencë ndaj hidroizolimit dhe korrozionit, si dhe karakteristika të tjera të tilla si rezistenca ndaj dridhjeve dhe goditjeve për të siguruar performancë të besueshme në kushte sfiduese.

Siguria nga zjarri është gjithashtu thelbësore. Në aplikimet detare, hapësira për ruajtjen e baterive është e kufizuar dhe çdo përhapje zjarri mund të çojë në çlirimin e tymit toksik dhe dëme të kushtueshme. Mund të merren masa instalimi për të kufizuar përhapjen. RoyPow, një kompani kineze prodhuese e baterive litium-jon, është një shembull ku mikrofikëset e integruara vendosen në kornizën e paketës së baterisë. Këta fikës aktivizohen ose nga një sinjal elektrik ose duke djegur linjën termike. Kjo do të aktivizojë një gjenerator aerosol që e zbërthen kimikisht ftohësin nëpërmjet një reaksioni redoks dhe e shpërndan atë për ta shuar zjarrin shpejt përpara se të përhapet. Kjo metodë është ideale për ndërhyrje të shpejta, shumë e përshtatshme për aplikime në hapësira të ngushta si bateritë e litiumit për ruajtje në det.

Siguria dhe kërkesat

Përdorimi i baterive të litiumit për ruajtje për aplikime detare është në rritje, por siguria duhet të jetë një përparësi kryesore për të siguruar projektimin dhe instalimin e duhur. Bateritë e litiumit janë të ndjeshme ndaj ikjes termike dhe rreziqeve nga zjarri nëse nuk trajtohen siç duhet, veçanërisht në mjedisin e ashpër detar me ekspozim ndaj ujit të kripur dhe lagështisë së lartë. Për të adresuar këto shqetësime, janë krijuar standarde dhe rregullore ISO. Një nga këto standarde është ISO/TS 23625, i cili ofron udhëzime për zgjedhjen dhe instalimin e baterive të litiumit në aplikime detare. Ky standard specifikon kërkesat e projektimit, instalimit, mirëmbajtjes dhe monitorimit të baterive për të siguruar qëndrueshmërinë dhe funksionimin e sigurt të baterisë. Përveç kësaj, ISO 19848-1 ofron udhëzime mbi testimin dhe performancën e baterive, duke përfshirë bateritë e litiumit për ruajtje, në aplikime detare.

ISO 26262 luan gjithashtu një rol të rëndësishëm në sigurinë funksionale të sistemeve elektrike dhe elektronike brenda anijeve detare, si dhe automjeteve të tjera. Ky standard përcakton që sistemi i menaxhimit të baterisë (BMS) duhet të jetë i projektuar për të ofruar paralajmërime vizuale ose të dëgjueshme për operatorin kur bateria ka pak energji, ndër kërkesat e tjera të sigurisë. Ndërsa respektimi i standardeve ISO është vullnetar, përputhja me këto udhëzime promovon sigurinë, efikasitetin dhe jetëgjatësinë e sistemeve të baterisë.

Përmbledhje

Bateritë e litiumit për ruajtje po shfaqen me shpejtësi si një zgjidhje e preferuar për ruajtjen e energjisë për aplikimet detare për shkak të dendësisë së tyre të lartë të energjisë dhe jetëgjatësisë së zgjatur në kushte të vështira. Këto bateri janë të gjithanshme dhe mund të përdoren për një gamë të gjerë aplikimesh detare, nga furnizimi me energji i anijeve elektrike deri te sigurimi i energjisë rezervë për sistemet e navigimit. Për më tepër, zhvillimi i vazhdueshëm i sistemeve të reja të baterive po zgjeron gamën e aplikimeve të mundshme për të përfshirë eksplorimin e detit të thellë dhe mjedise të tjera sfiduese. Përvetësimi i baterive të litiumit për ruajtje në industrinë detare pritet të zvogëlojë emetimet e gazrave serrë dhe të revolucionarizojë logjistikën dhe transportin.