Natriumionen Batterien und Solarenergie: Eine himmlische Kombination
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Da der Markt für erneuerbare Energien ein erhebliches Wachstum verzeichnet, entwickeln sich Natrium-Ionen-Batterien (SiBs) zu einer vielversprechenden Energiespeicherlösungstechnologie, die Herausforderungen wie überschüssige Energieproduktion, Spitzenlastmanagement und mehr angeht. Diskutieren Sie mit uns die Rolle von SiBs beim Übergang zu erneuerbaren Energien, insbesondere Solarenergie!
Eine Herausforderung bei erneuerbaren Energiequellen wie der Solarenergie besteht darin, überschüssige Energie für die zukünftige Nutzung einzufangen und zu speichern. Dadurch entsteht ein Bedarf an Energiespeichersystemen, die den Bedarf der Energieverbraucher decken und die Netzstabilität verbessern können, um sicherzustellen, dass kritische Dienste betriebsbereit bleiben. Derzeit sind Lithiumbatterien die beliebteste Wahl für Solaranlagen.
Natriumionenbatterien (SiBs), auch Festkörperbatterien genannt, sind aufgrund ihrer Kosteneffizienz, erhöhten Sicherheitsfunktionen und Umweltaspekten eine attraktive Option für Energiespeicherlösungen für erneuerbare Energietechnologien wie Solarenergie.
Fortschrittliche Energiespeichertechnologien sind ein wesentlicher Bestandteil der erneuerbaren Energien, und die Batterietechnologie der nächsten Generation sorgt für sicherere und zuverlässigere Lösungen und schafft die dringend benötigte Flexibilität für Großanlagen wie Gewerbe-, Industrie- und Solaranlagen im Versorgungsmaßstab sowie für Privathaushalte Installationen.
Solarenergiespeichersysteme basieren auf einer Reihe in Reihe geschalteter Batterien, um die gewünschte Spannung zu erreichen, und schalten diese Bänke dann parallel, um den kWh-Bedarf eines bestimmten Hauses oder Gewerberaums zu decken. Während Lithiumbatterien derzeit die beliebteste Wahl sind, ist die Natrium-Ionen-Batterietechnologie (SiB) im Vergleich aus mehreren Gründen ein guter Kandidat für diese Energiequellen.
Der Markt für erneuerbare Energien befindet sich auf Wachstumskurs, was durch aktuelle Investitionstrends in grüne Technologien, globale politische Veränderungen in Richtung Nullemissionen und Anreize durch Einspeisetarife, Steuergutschriften und Subventionen sowie sinkende Kosten, technologische Fortschritte und den Gesamtmarkt unterstrichen wird Dynamik, die die Abkehr von der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen vorantreibt.
Northvolt Sodium-Ion solid-state batteries
Der Markt für erneuerbare Energien befindet sich auf Wachstumskurs, was durch aktuelle Investitionstrends in grüne Technologien, globale politische Veränderungen in Richtung Nullemissionen und Anreize durch Einspeisetarife, Steuergutschriften und Subventionen sowie sinkende Kosten, technologische Fortschritte und den Gesamtmarkt unterstrichen wird Dynamik, die die Abkehr von der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen vorantre.
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Due to the lack of a productive circuit for batteries in Latin America, in the first instance they focus on the elimination of environmental liabilities, and then progressively introduce circular economy options.
Natrium ist reichlich vorhanden.
Einige Schätzungen gehen davon aus, dass Natrium 1000-mal häufiger vorkommt als Lithium, was SiBs aus wirtschaftlicher Sicht als Rohstoff attraktiv macht. Die Lithiumpreise schwankten in den letzten Jahren stark und erreichten im Jahr 2022 ihren Höhepunkt bei fast 70.000 USD für eine Tonne Lithiumcarbonat in Batteriequalität. Obwohl die Preise erheblich gesunken sind, beträgt der Preis für Natriumcarbonat immer noch nur einen Bruchteil der Kosten und liegt bei etwa 300 USD pro Tonne. Allerdings ist anzuerkennen, dass die Nachfrage nach Natriumcarbonat auch viel geringer ist als die Nachfrage nach Lithium. Dennoch wird die schiere Fülle an Natriumcarbonat dazu beitragen, dass die Preise niedriger bleiben als bei Lithiumcarbonat, bei dem Schätzungen zufolge die Kosten für Natriumbatterien um bis zu 30–40 % niedriger sein werden.
Dies muss aus Sicht der Lieferkette berücksichtigt werden. Nickel, Eisen, Mangan, Kupfer, Titan, Aluminium und Kohlenstoff gehören zu den Materialien, die als Komponenten von SiB-Aktivmaterialien und Stromkollektoren verwendet werden können. Große Mengen dieser Elemente werden abgebaut und recycelt, was zu minimalen oder gar keinen Bedenken hinsichtlich ihrer Lieferkette führt. Dieser Faktor führt auch dazu, dass SiBs im Vergleich zu einigen anderen Lithiumbatterien potenziell günstiger sind und nicht von der Volatilität des Lithiummarktes beeinflusst werden. Daher scheinen SiBs eine wirtschaftlich attraktive Wahl zu sein, insbesondere für große erneuerbare Anlagen, bei denen die Kosten ein wesentlicher Faktor sind.
Zweitens genießen SiBs sicherlich einen besseren Ruf, wenn es um Sicherheit geht.
insbesondere im Vergleich zu ihren Lithium-Gegenstücken. Obwohl für den Elektrolyten immer noch ein organisches Lösungsmittel verwendet wird, gelten SiBs im Allgemeinen als sicherer als Lithiumbatterien. Sie können SiB-Batterien sicherlich zum thermischen Durchgehen bringen, wenn Sie ihre Designparameter deutlich überschreiten, aber die Energiefreisetzung ist viel geringer, was bessere Designoptionen zur Verhinderung der Ausbreitung ermöglicht. Dies schützt nicht nur vor potenziellen Gefahren, sondern trägt auch zur Langlebigkeit und Zuverlässigkeit des Systems bei und stärkt das Vertrauen in seinen Einsatz in stationären Energiespeichern, wo Sicherheit und Zuverlässigkeit Priorität haben.
Ein wesentlicher Pluspunkt der Sicherheitsgrenze von SIBs ist die Tatsache, dass man bestimmte Typen auf Nullspannung herunterfahren kann, im Gegensatz zu Lithiumbatterien, die niemals unter ihre Mindestspannung von 2,4 V bis 3,0 V pro Zelle entladen werden sollten. Was bedeutet das im Hinblick auf die Sicherheit? Dies bedeutet, dass SiBs bei externen Kurzschluss- und Überentladungsszenarien sicherer sind. Dies bedeutet eine sicherere Umgebung für Wartung und Reparatur. Außerdem bedeutet dies, dass Hersteller Natriumionenbatterien mit direkt angeschlossenen Batteriepolen transportieren können und die Spannung auf Null gehalten wird, was Sicherheitsrisiken mindert und gleichzeitig die Kosten senkt.
Natriumbatterien können auch in einem höheren Temperaturbereich und sogar bei extremen Temperaturen an beiden Enden des Thermometers betrieben werden. Diese Tatsache der Technologie schafft Flexibilität insbesondere bei Energiespeicherinstallationen für Privathaushalte, wo die Möglichkeiten für die Unterbringung von Energiespeichersystemen begrenzt sind und in der Regel eine Garage oder ein anderer Bereich mit Temperaturkontrolle verwendet wird, da Lithiumbatterien und extreme Hitze oder Kälte nicht zusammenpassen .
Darüber hinaus haben SiBs das Potenzial für eine lange Lebensdauer.
Das bedeutet, dass sie im Laufe ihrer Lebensdauer viele Male geladen und entladen werden können. Dies ist von Vorteil für Energiespeicheranwendungen, bei denen Langlebigkeit entscheidend ist, da diese Systeme deutlich länger halten müssen als beispielsweise Elektrofahrzeugbatterien oder andere kommerzielle Anwendungen, um dem 20-jährigen Lebenszyklus von Solarenergieprojekten gerecht zu werden.
All diese Faktoren machen Natrium-Ionen-Batterien zu einer attraktiven Option für die Energiespeicherung, insbesondere wenn es um die Ergänzung erneuerbarer Energien geht, da Kosteneffizienz, Sicherheit und Umweltaspekte von größter Bedeutung sind, wenn wir uns rasant auf diese alternativen Energiequellen konzentrieren.
Da wir an der Schwelle zu einer Revolution im Bereich der erneuerbaren Energien stehen, wird die Rolle innovativer Batterietechnologien dazu beitragen, diesen grundlegenden Wandel bei der Energieversorgung unserer Zukunft herbeizuführen. Daher stellen SiBs eine überzeugende Lösung dar, die eine Mischung aus Erschwinglichkeit, Nachhaltigkeit, Skalierbarkeit und Sicherheit bietet, die sie zu einem Spitzenreiter im Wettlauf um saubere Energie macht. Mit anhaltenden Innovationen und Investitionen sowie steigender Nachfrage versprechen SIBs, die Landschaft der Energiespeicherung neu zu gestalten und den Weg für eine widerstandsfähigere und nachhaltigere Energieinfrastruktur zu ebnen, deren Kern erneuerbare Energien sind.
Fuentes: https://acculonenergy.com/sodium-ion-and-solar-power-a-match-made-in-heaven/
