Priekšvārds
Tā kā pasaule virzās uz videi draudzīgākiem enerģijas risinājumiem, litija akumulatoriem ir pievērsta arvien lielāka uzmanība. Lai gan elektriskie transportlīdzekļi ir bijuši uzmanības centrā jau vairāk nekā desmit gadus, elektroenerģijas uzkrāšanas sistēmu potenciāls jūras vidē ir tikusi ignorēts. Tomēr ir vērojams pētījumu pieaugums, kas koncentrējas uz litija akumulatoru izmantošanas un uzlādes protokolu optimizāciju dažādiem laivu pielietojumiem. Litija jonu fosfāta dziļās izlādes akumulatori šajā gadījumā ir īpaši pievilcīgi, pateicoties to augstajam enerģijas blīvumam, labai ķīmiskajai stabilitātei un ilgstošajam cikla kalpošanas laikam, ievērojot stingrās kuģu dzinējsistēmu prasības.
Līdz ar litija akumulatoru uzstādīšanas popularitātes pieaugumu, pieaug arī drošības noteikumu ieviešana. ISO/TS 23625 ir viens no šādiem noteikumiem, kas koncentrējas uz akumulatoru izvēli, uzstādīšanu un drošību. Ir svarīgi atzīmēt, ka drošība ir ārkārtīgi svarīga, runājot par litija akumulatoru lietošanu, jo īpaši attiecībā uz ugunsgrēka draudiem.
Jūras enerģijas uzglabāšanas sistēmas
Jūras enerģijas uzkrāšanas sistēmas kļūst par arvien populārāku risinājumu jūras nozarē, pasaulei virzoties uz ilgtspējīgāku un videi draudzīgāku nākotni. Kā norāda nosaukums, šīs sistēmas ir paredzētas enerģijas uzkrāšanai jūras vidē, un tās var izmantot dažādiem mērķiem, sākot no kuģu un laivu darbināšanas līdz rezerves enerģijas nodrošināšanai ārkārtas situācijā.
Visizplatītākais jūras enerģijas uzkrāšanas sistēmas veids ir litija jonu akumulators, pateicoties tā augstajam enerģijas blīvumam, uzticamībai un drošībai. Litija jonu akumulatorus var arī pielāgot, lai tie atbilstu dažādu jūras lietojumu īpašajām jaudas prasībām.
Viena no galvenajām jūras enerģijas uzkrāšanas sistēmu priekšrocībām ir to spēja aizstāt dīzeļģeneratorus. Izmantojot litija jonu akumulatorus, šīs sistēmas var piedāvāt uzticamu un ilgtspējīgu enerģijas avotu dažādiem lietojumiem. Tas ietver papildu jaudu, apgaismojumu un citas elektroenerģijas vajadzības uz kuģa vai cita transportlīdzekļa. Papildus šiem lietojumiem jūras enerģijas uzkrāšanas sistēmas var izmantot arī elektrisko piedziņas sistēmu darbināšanai, padarot tās par dzīvotspējīgu alternatīvu tradicionālajiem dīzeļdzinējiem. Tās ir īpaši piemērotas mazākiem kuģiem, kas darbojas relatīvi ierobežotā teritorijā.
Kopumā jūras enerģijas uzkrāšanas sistēmas ir galvenā sastāvdaļa pārejā uz ilgtspējīgāku un videi draudzīgāku nākotni jūras nozarē.
Litija bateriju priekšrocības
Viena no acīmredzamākajām litija akumulatoru izmantošanas priekšrocībām salīdzinājumā ar dīzeļģeneratoriem ir toksisku un siltumnīcefekta gāzu emisiju trūkums. Ja akumulatori tiek uzlādēti, izmantojot tīrus avotus, piemēram, saules paneļus vai vēja turbīnas, tas varētu veidot 100% tīru enerģiju. Tie ir arī lētāki apkopes ziņā, jo tiem ir mazāk komponentu. Tie rada daudz mazāk trokšņa, padarot tos ideāli piemērotus piestātnēm dzīvojamo vai apdzīvoto vietu tuvumā.
Litija akumulatori nav vienīgais akumulatoru veids, ko var izmantot. Faktiski kuģu akumulatoru sistēmas var iedalīt primārajos akumulatoros (kurus nevar uzlādēt) un sekundārajos akumulatoros (kurus var uzlādēt nepārtraukti). Pēdējais ir ekonomiski izdevīgāks ilgtermiņa lietojumā, pat ņemot vērā jaudas degradāciju. Sākotnēji tika izmantoti svina-skābes akumulatori, un litija akumulatori tiek uzskatīti par jaunām baterijām. Tomēr pētījumi liecina, ka tie nodrošina lielāku enerģijas blīvumu un ilgāku kalpošanas laiku, kas nozīmē, ka tie ir labāk piemēroti lietojumiem lielos attālumos, kā arī lielām slodzēm un ātrgaitas prasībām.
Neskatoties uz šīm priekšrocībām, pētnieki nav izrādījuši nekādas pašapmierinātības pazīmes. Gadu gaitā daudzi dizaini un pētījumi ir bijuši vērsti uz litija akumulatoru veiktspējas uzlabošanu, lai uzlabotu to pielietojumu jūrniecībā. Tas ietver jaunus ķīmiskos maisījumus elektrodiem un modificētus elektrolītus, lai pasargātu no ugunsgrēkiem un termiskām svārstībām.
Litija akumulatora izvēle
Izvēloties litija akumulatorus jūras enerģijas uzglabāšanai, jāņem vērā vairākas īpašības. Ietilpība ir kritisks parametrs, kas jāņem vērā, izvēloties akumulatoru jūras enerģijas uzglabāšanai. Tā nosaka, cik daudz enerģijas tas var uzglabāt, un līdz ar to darba apjomu, ko var veikt pirms uzlādes. Šis ir būtisks projektēšanas parametrs piedziņas lietojumprogrammās, kur ietilpība nosaka nobraukumu vai attālumu, ko laiva var nobraukt. Jūras kontekstā, kur telpa bieži vien ir ierobežota, ir svarīgi atrast akumulatoru ar augstu enerģijas blīvumu. Akumulatori ar augstāku enerģijas blīvumu ir kompaktāki un vieglāki, kas ir īpaši svarīgi laivām, kurās telpa un svars ir svarīgi.
Sprieguma un strāvas parametri ir arī svarīgas specifikācijas, kas jāņem vērā, izvēloties litija akumulatorus jūras enerģijas uzkrāšanas sistēmām. Šīs specifikācijas nosaka, cik ātri akumulators var uzlādēties un izlādēties, kas ir svarīgi lietojumos, kur jaudas pieprasījums var strauji mainīties.
Ir svarīgi izvēlēties akumulatoru, kas ir īpaši paredzēts lietošanai jūrā. Jūras vide ir skarba, pakļauta sālsūdenim, mitrumam un ekstremālām temperatūrām. Litija uzglabāšanas akumulatoriem, kas paredzēti lietošanai jūrā, parasti ir ūdensizturība un izturība pret koroziju, kā arī citas īpašības, piemēram, izturība pret vibrāciju un triecienizturība, lai nodrošinātu uzticamu darbību sarežģītos apstākļos.
Arī ugunsdrošība ir ļoti svarīga. Jūras lietojumos akumulatoru glabāšanai ir ierobežota vieta, un jebkāda ugunsgrēka izplatīšanās var izraisīt toksisku izgarojumu izdalīšanos un dārgus zaudējumus. Lai ierobežotu izplatību, var veikt uzstādīšanas pasākumus. Ķīnas litija jonu akumulatoru ražošanas uzņēmums RoyPow ir viens no piemēriem, kur akumulatoru bloka rāmī tiek ievietoti iebūvēti mikrodzēšamie aparāti. Šos ugunsdzēšamos aparātus aktivizē vai nu elektrisks signāls, vai arī termiskās līnijas sadedzināšana. Tas aktivizēs aerosola ģeneratoru, kas ķīmiski sadala dzesēšanas šķidrumu, izmantojot redoksreakciju, un izplata to, lai ātri nodzēstu ugunsgrēku, pirms tas izplatās. Šī metode ir ideāli piemērota ātrai iejaukšanās un ir labi piemērota šauru telpu lietojumprogrammām, piemēram, jūras litija akumulatoru uzglabāšanai.
Drošība un prasības
Litija akumulatoru izmantošana jūras lietojumos pieaug, taču drošībai ir jābūt galvenajai prioritātei, lai nodrošinātu pareizu projektēšanu un uzstādīšanu. Litija akumulatori ir pakļauti termiskai noplūdei un ugunsgrēka riskam, ja ar tiem netiek pareizi rīkoties, īpaši skarbajā jūras vidē ar sālsūdens iedarbību un augstu mitruma līmeni. Lai risinātu šīs problēmas, ir izveidoti ISO standarti un noteikumi. Viens no šiem standartiem ir ISO/TS 23625, kas sniedz vadlīnijas litija akumulatoru izvēlei un uzstādīšanai jūras lietojumos. Šis standarts nosaka akumulatoru projektēšanas, uzstādīšanas, apkopes un uzraudzības prasības, lai nodrošinātu akumulatora izturību un drošu darbību. Turklāt ISO 19848-1 sniedz norādījumus par akumulatoru, tostarp litija akumulatoru, testēšanu un veiktspēju jūras lietojumos.
ISO 26262 standartam ir arī nozīmīga loma jūras kuģu, kā arī citu transportlīdzekļu elektrisko un elektronisko sistēmu funkcionālajā drošībā. Šis standarts nosaka, ka akumulatoru pārvaldības sistēmai (BMS) jābūt izstrādātai tā, lai tā sniegtu operatoram vizuālus vai skaņas brīdinājumus, kad akumulatora uzlādes līmenis ir zems, kā arī citas drošības prasības. Lai gan ISO standartu ievērošana ir brīvprātīga, šo vadlīniju ievērošana veicina akumulatoru sistēmu drošību, efektivitāti un ilgmūžību.
Kopsavilkums
Litija akumulatori strauji kļūst par vēlamo enerģijas uzkrāšanas risinājumu jūras lietojumos, pateicoties to augstajam enerģijas blīvumam un ilgajam kalpošanas laikam sarežģītos apstākļos. Šie akumulatori ir daudzpusīgi un tos var izmantot dažādiem jūras lietojumiem, sākot no elektrisko laivu darbināšanas līdz rezerves barošanas nodrošināšanai navigācijas sistēmām. Turklāt nepārtraukta jaunu akumulatoru sistēmu attīstība paplašina iespējamo pielietojumu klāstu, iekļaujot dziļjūras izpēti un citas sarežģītas vides. Paredzams, ka litija akumulatoru ieviešana jūras nozarē samazinās siltumnīcefekta gāzu emisijas un revolucionizēs loģistiku un transportu.
Saistīts raksts:
Jūras pakalpojumi uz kuģa nodrošina labāku jūras mehānisko darbu ar ROYPOW Marine ESS
ROYPOW litija akumulatoru bloks nodrošina saderību ar Victron Marine elektrisko sistēmu
Jaunais ROYPOW 24 V litija akumulatoru bloks paceļ jūras piedzīvojumu jaudu.
