Ekstremaliose aplinkose, tokiose kaip dykumos ir Gobi, kalnuotose didelėse aukščio vietose ir polinių mokslinių tyrimų stotyse, stabilus energijos tiekimas yra gelbėjimo linija produkcijai ir gyvybei palaikyti. Energijos kaupimo konteineriai, turintys modulinį dizainą, stiprią aplinkos pritaikomumą ir greitą dislokavimo galimybes, tapo šių scenarijų „energijos specialiosiomis jėgomis“. Jie gali ne tik atlaikyti atšiaurias sąlygas, tokias kaip smėlio audros, stiprus peršalimas ir deguonies trūkumas, bet ir bendradarbiauti su naujomis energetikos sistemomis, tokiomis kaip fotoelektros ir vėjo jėgos, kad būtų sukurtos nepriklausomi ir patikimi energijos tinklai, užtikrinant nuolatinę galią operacijoms ir moksliniams tyrimams ekstremalioje aplinkoje.
1 „Desert Gobi“: „energijos tvirtovė“ nuo smėlio audrų ir aukštos temperatūros
Dykumos ir Gobi regionuose šiaurės vakarų Kinijoje kasmetinė saulės spindulių trukmė yra daugiau nei 3000 valandų, todėl jie yra ideali vieta fotoelektrinėms elektrinėms. Tačiau jie taip pat susiduria su tokiais iššūkiais, kaip dažni smėlio audros ir paviršiaus temperatūra, viršijanti 70 laipsnių vasarą. Reaguodami į šią aplinką, dykumos tipo energijos kaupimo konteineriai priima „trigubos apsaugos“ dizainą: Išorinis apvalkalas yra pagamintas iš 3 mm storio atsparaus oro sąlygų plieno, kuriam buvo atliktas smėlio pūtimas, rūdžių pašalinimas ir fluoro angliavandenilių apdorojimas. Jos pasipriešinimas vėjo ir smėlio nusidėvėjimui yra tris kartus didesnis nei įprastų konteinerių, o jo tarnavimo laikas pratęstas iki daugiau nei 20 metų; Ant vidinės dėžutės sienos sumontuokite 50 mm storio roko vilnos izoliacijos sluoksnį, sujungtą su fotoelektriniu saulės spinduliu viršuje, kad būtų galima valdyti kabinos viduje esančią temperatūrą, mažesnę nei 40 laipsnių, ir venkite akumuliatoriaus skilimo dėl aukštos temperatūros; Apačia priima iškeltą 30 cm anti smėlio pagrindą, kad „Quicksand“ kaupimasis neužblokuotų šilumos išsklaidymo skylių.
Kalbant apie energijos kaupimo sistemos konfigūraciją, pirmenybė teikiama aukštai temperatūrai atsparioms ličio geležies fosfato baterijoms, kurių darbinės temperatūros diapazonas yra –20 laipsnių ~ 60 laipsnių, o ciklo tarnavimo laikas yra daugiau nei 6000 kartų. Tam tikrame „Gansu“ dykumos fotoelektrinės energijos kaupimo projekte 10 20 pėdų energijos kaupimo talpyklos (bendra 20 mwh talpa) yra suderintos su 50MW fotoelektrine elektrine. Per intelektualią temperatūros valdymo sistemą skysčio aušinimas automatiškai suaktyvinamas aukštoje temperatūroje vasarą vidurdienį, kad akumuliatoriaus temperatūra stabilizuotų 35 laipsnių ± 2 laipsnį, užtikrinant, kad kasdien įkrautumėte visą apkrovą ir išleidžiamą. Metinė energijos gamyba siekia 80 milijonų kWh, teikdama tvirtą paramą aplinkinių vėjo jėgainių piko skutimosi ir slėnio užpildymui.
„Intelektualus valymas+nereikalingas dizainas“, skirtas kovoti su smėlio audros oru, yra toks pat labai svarbus. Fotoelektrinės plokštės, esančios talpyklos viršuje, yra aprūpinti automatiniu šepetėlių valymo įtaisu, kurį galima išvalyti per 1 valandą po smėlio audros, atkuriant daugiau nei 95% energijos gamybos efektyvumo; Energijos kaupimo sistema priima N +1 atleidimo iš darbo dizainą, taigi, net jei vienas konteineris sugenda, likusi įranga vis tiek gali išlaikyti 80% savo energijos tiekimo talpos, užtikrinant nepertraukiamą raktų krovinių, tokių kaip alyvos ekstrakcija ir pasienio postai, veikimą.
2 Aukštų kalnų plotai: hipoksijos ir žemos temperatūros energijos kodekso nulaužimas
„Qinghai Tibet“ plokščiakalnio aukštyje, viršijančiame 4000 metrų, deguonies kiekis ore yra tik 60% jo lygumoje. Ypač žema –30 laipsnių temperatūra gali sukelti akumuliatoriaus talpą daugiau nei 30%. Didelio aukščio energijos kaupimo konteineris išsprendžia problemą per dvigubą „Atsparumo šalčiui+deguonies“ strategijai: akumuliatorius naudoja ličio titanato medžiagą, kuri palaiko 85% išleidimo talpos sulaikymo greitį -40 laipsnių aplinkoje ir yra greitas įkrovimo greitis (iki 80% per 10 minučių), tinkama patenkinti pertrūenų elektros energijos poreikį kalnuose; Dėžutėje įdiegta išsklaidyta deguonies tiekimo sistema, kuri automatiškai prasideda, kai aukštis viršija 3500 metrų, padidindama deguonies kiekį salone iki 21%, užtikrinant stabilų elektroninių komponentų, tokių kaip keitikliai ir stebėjimo įranga, veikimą.
Norėdami prisitaikyti prie sudėtingo kalnuotų teritorijų reljefo, energijos kaupimo konteineris priima modulinę padalijimo dizainą, kurį galima išardyti į tris nepriklausomus įrenginius, perneštus į kalno viršūnę sraigtasparniu ar mulu ir arkliu, o po to surinktas vietoje. Xizango mokslinės tyrimų stoties energijos kaupimo projekte buvo dislokuoti trys 50 kWh energijos kaupimo įrenginiai, kurie buvo naudojami per dvi dienas, sudarant mikro tinklelį su 20 kW galios fotoelektriniu masyvu, kuris, kasmet kasmet, sumažino sunkių degalų tiekimo dyzelinių generatorių problemą 40 tonų.
Anti UV senėjimo ir apsaugos nuo žaibo dizainas yra vienodai nepakeičiami. Anti UV danga ant talpyklos paviršiaus gali atsispirti stipriai UV spinduliuotei iš didelio aukščio ir neleisti plastikinių dalims tapti trapi; Viršuje įdiegtas aktyviosios žaibo apsaugos įtaisas gali tiesiogiai įvesti žaibo srovę žemėje, o naudodamas vidinės įrangos viršįtampių apsaugos priemones, sistemos apsaugos nuo žaibo lygis pasiekia IEC IV klasę, užtikrinant saugų veikimą perkūnijos oru.
3 Poliarinė ekspedicija: energijos skrynia, skirta atsispirti šaltoms ir poliarinėms naktims
Antarkties mokslinių tyrimų stotis susiduria su didžiuliu –60 laipsnių ir pusės metų ekstremalios nakties šalčiu, o tai kelia didelius poreikius energijos kaupimo sistemos patikimumui. Poliarinio tipo energijos kaupimo talpykloje naudojama „ypač žemos temperatūros izoliacija+daugialypės energijos komplementavimo schema: Salonas priima vakuuminės izoliacijos skydą (VIP) ir poliuretano kompozicinę izoliaciją, kurios šilumos laidumas net 0,008 W/(M · k), tik 1/5 įprastų izoliacinių medžiagų. Esant kompensavimui elektriniu šildymo kompensacija, net jei išorinė temperatūra yra –60 laipsnių, kabina gali išlaikyti 15 laipsnių ± 5 laipsnį; Energijos kaupimo akumuliatoriuje naudojama ličio geležies fosfato grafeno kompozicinė baterija, kuri pagerina žemos temperatūros našumą per didelį grafeno laidumą. Išmetimo talpos sulaikymo greitis yra –50 laipsnių 70%, o ciklo tarnavimo laikas viršija 5000 kartų.
Naktį susidoroti su „No Light“ dilema, energijos kaupimo konteineriai derinami su dyzelino generatoriais ir vėjo jėgainių sistemomis, kad sudarytų hibridinį mikrogrolę. „Zhongshan“ stotyje Antarktidoje dvi 100 kWh energijos kaupimo konteineriai ir trys 50 kW dyzeliniai generatoriai dirba kartu, kad per 20% per „Polar Night“ laikotarpį sumažintų dyzelino suvartojimą 20% per „energijos kaupimo smailės skutimosi+generatoriaus išlyginimo“ režimą, kartu sumažindami mechaninius nuostolius, kuriuos sukelia dažno generatoriaus startas ir sustojimai. Intelektualios energijos valdymo sistema konteinerio viduje gali numatyti galios apkrovą 7 dienas, automatiškai sureguliuoti įkrovimo ir išleidimo strategijas bei užtikrinti įprastą laboratorinės įrangos ir gyvenimo būdo veikimą poliarinėje mokslinės tyrimų stotyje.
Poliarinio išgyvenimo pagrindas yra anti ledo krašto poveikis ir vėjui atsparus dizainas. Konteinerio apvalkale yra 5 mm storio aukšto mangano plieno anti-collision sluoksnis, kuris gali atsispirti krintančių ledo kraštų poveikiui; Apačia priima rogių stiliaus bazę, kurią galima pritvirtinti ant sniego dengtos žemės ir jos vėjo atsparumo lygis yra 12, išlaikant struktūrinį stabilumą Antarkties pūgos ore.
Energijos kaupimo konteinerių pritaikymas ekstremalioje aplinkoje yra ne tik technologinė pergalė, bet ir parodo žmonijos pasiryžimą užkariauti gamtą švaria energija. Nuo dykumų iki poliarinių regionų šios mobiliosios „energijos tvirtovės“ naudoja technologijos galią, kad kiekviename atokiame kampelyje būtų stabili ir patikima elektra, užtikrinant tvirtą energetinį saugumą moksliniams tyrimams, išteklių kūrimui ir pasienio konstrukcijai.