Please note that JavaScript and style sheet are used in this website,
Due to unadaptability of the style sheet with the browser used in your computer, pages may not look as original.
Even in such a case, however, the contents can be used safely.

Литий-ионные батареи — источник энергии на 25 лет

      Аккумуляторные батареи (АКБ) — «ахиллесова пята» многих систем бесперебойного питания телекоммуникационных и ИТ-комплексов. Этот чрезвычайно важный элемент таких систем является также очень «требовательным» и «нежным»: большой вес требует усиления несущих конструкций помещений, где размещаются такие батареи; сильная зависимость характеристик от температуры — установки недешевых средств кондиционирования; быстрый выход из строя — частой замены с мультипликацией соответствующих затрат. Все это относится к традиционным, свинцово-кислотным, аккумуляторам, которые на данный момент доминируют в проектах.

 

Специалисты возлагают надежды на новое поколение аккумуляторов, прежде всего на литий-ионные, которые лишены многих недостатков свинцово-кислотных собратьев. Однако до сих пор бытует мнение, что литий-ионные АКБ небезопасны, часто взрываются, а потому использовать их рискованно. Эксперты корпорации NEC утверждают, что этой проблемы больше можно не опасаться, по крайней мере тем заказчикам, кто выберет ее новые аккумуляторы, продемонстрированные на выставке «Связь-Экспокомм — 2015».

 

Новое поколение АКБ было представлено в Москве подразделением NEC Energy Solutions, которое, помимо широкого ассортимента аккумуляторов, предлагает и комплексные энергетические решения, в первую очередь для электросетей. Такие решения обеспечивают подключение различных источников электричества, включая солнечные батареи и ветряные генераторы, и содержат блоки преобразования энергии, управления и, конечно, накопления и хранения энергии. Основой систем хранения и служат литий-ионные АКБ, которые также имеют отличные перспективы использования в самых разных областях, включая промышленность, системы связи, центры обработки данных (ЦОДы) и пр.

 

В литий-ионных батареях могут использоваться различные химические составы — в частности, в продуктах NEC применяется литий-железо-фосфат, а это наименее взрывоопасный вариант. Кроме того, поскольку часто причиной взрыва литий-ионных аккумуляторов предыдущих поколений являлся перегрев, в продуктах NEC температура и другие характеристики контролируются как на уровне отдельных элементов, так и для батареи в целом.

 

Преимущества литий-ионных аккумуляторов впечатляют. Они весят примерно вдвое меньше по сравнению с аналогичными свинцово-кислотными аккумуляторами. При этом служат значительно (до 5 раз) дольше. Скажем, NEC заявляет, что срок службы ее АКБ составляет 20–25 лет! Кроме того, эти батареи поддерживают в 10 раз больше циклов разряда/заряда (10–20 тыс. для NEC ALM по сравнению с 1–2 тыс. для свинцово-кислотных), причем полный разряд, а также циклы неполного заряда-разряда фактически не оказывают влияния на их жизненный цикл, в то время как полный или значительный (> 50–60%) разряд свинцово-кислотной батареи существенно сокращает срок ее службы. Наконец, зарядка литий-ионных аккумуляторов происходит в 10, а то и в 100 раз быстрее, чем у традиционных батарей.

 

В чем «загвоздка»? В стоимости. Как признает Тим Херд, директор по продажам NEC Energy Solutions, сегодня литий-ионный аккумулятор в 5–10 раз дороже свинцово-кислотного аккумулятора такой же емкости. Но если рассматривать общую стоимость владения (TCO), то он может оказаться существенно выгоднее. Во-первых, за период эксплуатации системы литий-ионных батарей заказчику придется минимум пять раз заменить традиционные — обычно они служат менее пяти лет. Во-вторых, более высокая полезная емкость таких батарей дает возможность существенно снизить общую емкость системы.

 

По сравнению с традиционными (свинцово-кислотными) аккумуляторами литий-ионные весят примерно вдвое меньше, служат до 5 раз дольше, а заряжаются в 10–100 раз быстрее.

 

Представим, например, что аккумуляторы применяются в системе ИБП ЦОДа или другого ИТ-комплекса, где в случае пропадания напряжения в электросети необходимо отдать всю запасенную энергию в течение небольшого периода времени (5–10 мин). При работе в таком режиме эффективная емкость свинцовых батарей уменьшается в несколько раз (от номинальной), тогда как литий-ионные аккумуляторы могут без последствий отдать всю запасенную энергию за указанное время. Соответственно, на подобных объектах вместо 5–7 традиционных батарей достаточно установить одну литий-ионную. «В результате для ЦОДа мощностью 1 МВт всю систему АКБ можно уместить в одной стойке», — утверждает Тим Херд.

 

Специалист NEC также обращает внимание на возможность эффективной работы литий-ионных АКБ в значительно более широком температурном диапазоне (чем в случае с традиционными аккумуляторами) — для продуктов NEC он составляет от –40 до +60°С. Значит, помещения с аккумуляторами не надо оборудовать средствами кондиционирования, что также снижает затраты.

 

Наконец, по словам Тима Херда, для некоторых проектов у литий-ионных батарей вообще нет альтернативы — например, в системах высокой мощности с частыми циклами разрядки-зарядки или в случае инсталляции системы, например базовой станции, на кровле здания, которая в принципе не выдержит тяжелые свинцово-кислотные батареи.

 

Александр Барсков

Источник: http://www.osp.ru/lan/2015/05-06/13046066/

 

Share: