Rabljene baterije za električne automobile mogle bi se reciklirati u novi život kao skladište energije za solarne farme, kaže nova studija


Sve Vijesti

Farme solarne energije mogle bi ponuditi drugi život za baterije na električna vozila
Studija modeliranja pokazuje da bi sustavi za ponovnu upotrebu baterija mogli biti profitabilni kako za tvrtke s električnim vozilima, tako i za solarne operacije s mrežom.
Napisao David L. Chandler
MIT vijesti

Kako električna vozila brzo rastu u popularnosti širom svijeta, uskoro će se pojaviti val rabljenih baterija čije performanse više nisu dovoljne za vozila koja trebaju pouzdano ubrzanje i domet.


Ali ovo novo istraživanje pokazuje da bi ove baterije mogle imati korisni i profitabilni drugi život kao rezervno spremište za solarne fotonaponske instalacije razmjera mreže, gdje bi mogle nastupiti više od deset godina u ovoj manje zahtjevnoj ulozi.

Studija, objavljena u časopisu Primijenjena energija , izvelo je šest sadašnjih i bivših istraživača s MIT-a, uključujući postdoca Iana Mathewsa i profesora strojarstva Tonia Buonassisija, koji je voditelj Laboratorija za istraživanje fotovoltaike.

IZGLED: Ne samo da novi dizajn solarnog dimnjaka smanjuje troškove energije za 50%, već može spasiti i živote tijekom požara

Kao testni slučaj, istraživači su detaljno ispitali hipotetičku solarnu farmu s mrežom u Kaliforniji. Proučavali su ekonomiju nekoliko scenarija: samo izgradnja solarne farme od 2,5 megavata; izgradnju istog niza zajedno s novim sustavom za pohranu litij-ionskih baterija; i gradeći ga s nizom baterija izrađenih od prenamijenjenih EV baterija koje su opale na 80 posto svog prvobitnog kapaciteta, što bi bila točka u kojoj bi se smatrale preslabima za daljnju upotrebu vozila.

Otkrili su da nova instalacija baterija neće pružiti razuman neto povrat ulaganja, ali da bi pravilno vođen sustav rabljenih EV baterija mogao biti dobra, isplativa investicija sve dok baterije koštaju manje od 60 posto njihove prvotne cijene.

Proces bi mogao zvučati jednostavno, a povremeno se provodio u projektima manjeg opsega, ali proširivanje toga na mrežu nije jednostavno, objašnjava Mathews. “Mnogo je problema na tehničkoj razini. Kako pregledavate baterije kad ih izvadite iz automobila kako biste bili sigurni da su dovoljno dobre za ponovnu upotrebu? Kako spakirate baterije iz različitih automobila na način da znate da će dobro surađivati, a nećete imati jednu bateriju koja je puno siromašnija od ostalih i koja će povući performanse sustava prema dolje? '


VIŠE: Ovi novi prilazi za solarni pločnik izrađeni od plastičnih boca mogu pokretati prosječno kućanstvo

S ekonomske strane, kaže, postoje i pitanja: „Jesmo li sigurni da je u ovim baterijama ostalo dovoljno vrijednosti da se opravda trošak oduzimanja iz automobila, sakupljanja, provjere i prepakiranja u novu aplikaciju? ' Za modelirani slučaj u lokalnim uvjetima Kalifornije čini se da je odgovor čvrst da, utvrdio je tim.

Studija je koristila poluempirijski model razgradnje baterija, osposobljen za korištenje izmjerenih podataka, kako bi predvidio slabljenje kapaciteta ovih litij-ionskih baterija pod različitim radnim uvjetima, i otkrilo je da baterije mogu postići maksimalan vijek trajanja i vrijednost radeći u relativno blagim ciklusima punjenja i pražnjenja. - nikada ne prelazi 65 posto pune baterije ili ispod 15 posto. Ovo otkriće osporava neke ranije pretpostavke da bi baterija u početku s maksimalnim kapacitetom imala najveću vrijednost.

'Razgovarao sam s ljudima koji su rekli da je najbolje što je jako raditi s baterijom i puniti sav prihod', kaže Mathews. 'Kad smo to pogledali, to jednostavno uopće nije imalo smisla.' Iz analize je bilo jasno da bi maksimaliziranje vijeka trajanja baterija osiguralo najbolji povrat.


Studija MIT-a pokazuje da bi baterije za električna vozila mogle imati koristan i profitabilan drugi životni vijek kao rezervno spremište za solarne fotonaponske instalacije razmjera, gdje bi mogle nastupiti više od deset godina u ovoj manje zahtjevnoj ulozi. Ova slika prikazuje 'presječeni' pogled na litij-ionsku bateriju preko pozadine automobila i solarnih panela. Foto MIT News.

Koliko će trajati?

Jedan nepoznati čimbenik je koliko dugo baterije mogu nastaviti s korisnim radom u ovoj drugoj aplikaciji. Studija je konzervativno pretpostavila da će baterije biti povučene iz svoje rezervne usluge solarne farme nakon što su se smanjile na 70% svog procijenjenog kapaciteta, sa svojih početnih 80% (trenutak kada su povučene iz upotrebe električnih vozila). No, može se dogoditi, kaže Mathews, da bi se nastavak rada do 60% kapaciteta ili čak niži mogao pokazati sigurnim i isplativim. Dugoročne pilot studije bit će potrebne kako bi se to utvrdilo, kaže on. Mnogi proizvođači električnih vozila već počinju provoditi takve pilot studije.

'To je samo po sebi čitavo područje istraživanja', kaže on, 'jer tipična baterija ima višestruke putove razgradnje. Pokušavajući shvatiti što se događa kada prijeđete u ovu bržu fazu razgradnje, to je aktivno područje istraživanja. ' Djelomično se razgradnja određuje načinom upravljanja baterijama. 'Dakle, mogli biste zapravo prilagoditi svoje algoritme upravljanja tijekom životnog vijeka projekta, kako biste to stvarno istisnuli što je dalje moguće', kaže on.

PROVJERI: Po prvi puta američka obnovljiva energija cijeli dan nadmašuje ugljen svakog dana

'Mnoge države stvarno počinju shvaćati korist koju pohrana može pružiti', kaže Mathews. “I to samo pokazuje da bi trebali imati dozvolu koja nekako uključuje baterije drugog vijeka trajanja u te propise. To bi moglo biti povoljno za njih. '


Nedavno izvješće McKinsey Corp. pokazuje da, kako potražnja za rezervnim skladištem za projekte obnovljivih izvora energije raste od sada do 2030. godine, druge baterije EV mogle bi potencijalno zadovoljiti polovicu te potražnje, kaže Mathews. Neke EV tvrtke, kaže, uključujući Rivian, koju je osnovao alumnist s MIT-a, već dizajniraju svoje baterijske pakete kako bi olakšale ovu prenamjenu kraja života.

Mathews kaže da je 'poanta koju sam iznio u radu bila ta da je tehnički, ekonomski ... ovo moglo uspjeti.' Za sljedeći korak, kaže, 'Mnogo je zainteresiranih strana koje bi trebale biti uključene u ovo: morate imati proizvođača električnih vozila, proizvođača litij-ionskih baterija, proizvođača solarnih projekata, momke iz energetske elektronike.' Namjera mu je, kaže, 'bila reći:' Hej, vi biste zapravo trebali sjesti i stvarno ovo pogledati, jer mislimo da bi to stvarno moglo uspjeti. '

Pretiskano uz dopuštenje MIT vijesti

Osnažite se pozitivnošću dijeleći dobre vijesti s prijateljima na društvenim mrežama ...