Batterie Redox Flow · 2020-04-09 · 8m 17m 01 02 Concept Configuration du système Principe du...
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Batterie Redox FlowInnovateur énergétique intelligent Sumitomo Electric
8m17m
01 02
Concept Configuration du système
Principe du système de batterie Redox Flow (RFB)- Caractéristiques principales -
Redox : réactions de réduction et d’oxydationFlux : l’électrolyte s’écoule à travers les cellules électrochimiques
Surveillance et gestion faciles de la capacité disponible même dans une exploitation complexe
Risque d’incendie extrêmement faible en raison du flux des matériaux de la batterie et de l’électrolyte
Caractéristique 1 : Surveillance précise du SOC Caractéristique 2 : Sécurité incendie
» L’état de charge (SOC) peut être surveillé en temps réel. Elle est directement mesurée pendant le fonctionnement par la force électromotrice (tension) au niveau de la cellule de surveillance.
» Notre batterie Redox Flow est composée de matériaux ininflammables et d’électrolyte.
» Électrolyte : Solution aqueuse de sulfate de vanadium —Liquideininflammable —Lemélanged’électrolytepositifetnégatifn’entraîne
pasd’inflammation.
» Empilements de cellules et tuyaux : Chlorure de polyvinyle (PVC)
—Nonexplosif(Pointd’inflammation:455°C) —Hautecapacitéd’auto-extinction
Caractéristique 3 : Fonctionnement longue durée Caractéristique 4 : Aucune contrainte opérationnelle sur la durée de vie
» Aucune contrainte de fonctionnement du système sur la profondeur de décharge (DoD) et le nombre de cycles
—Profondeurdedécharge:100% —Nombreillimitédecyclespendantladuréedevie
Longue durée de vie de 20 ans et
Utilisation semi-permanente d’électrolyteGrande capacité de longévitéopérations à cycles multiples
» Aucun dépôt significatif de solution par réactions chimiques dans la batterie Redox Flow au vanadium
Type de conteneur de batterie Redox Flow
Gamme de produits et disposition
» Réduction des coûtsLaconteneurisationdelabatterieàfluxréduitlescoûtsdetransportetdemiseenservicelocale.
» Valeurs économiques basées sur la durée de vie et les cycles
Avantagesdel’empilementdeplusieursservicesdebatterieparunnombreillimitédecyclessursalongueduréedevie
» Combinaison flexible de rendement et de capacitéModeintensifenénergie:jusqu’à200%Flexibilitédeconception:extensionfaciledelacapacité
» Réduction de la zone d’installationLaconceptionàdeuxétagesetl’augmentationdelapuissancedelabatterieréduisentlazoned’installationdenotresystèmedebatterieàflux.
Gamme de produits
Spécifications de base par module
Modèle 3 heures
Modèle 4,5 heures
Modèle 6 heures
Rendement
Rendement
1 MW
1 MW
10 MW
1 MW
10 MW
10 MW
Capacité
6 MWh
3 MWh
30 MWk
4,5 MWh
45 MWh
60 MWh
Zone d’installation
27 m × 17 m
15 m × 17 m
85 m × 27 m
21 m × 17 m
103 m × 27 m
131 m × 27 m
250 kW CA
250 kW CA
250 kW CA
Capacité
750 kWh CA
1 125 kWh CA
1 500 kWh CA
Dimensions
6,1 m × 4,9 m × 6 m
9,1 m × 4,9 m × 6 m
12,2 m × 4,9 m × 6 m
17 m8 m
Taille du système et zone d’installation
Exemple de disposition du système
Exemple : modèle 500 kW × 3 h (1 500 kWh)
3 heures
4,5 heu
res
6 heur
es
PCS
Flux positif Flux négatif
Empilement de cellules
Échangeur de chaleurRéseau
Réservoird’électrolyte
Configuration d’une seule cellule
PompeCadre Membrane Plaque bipolaire
Électrode Électrode
CA
CC
PCS
V5+
H+
V4+
V2+
V3+
e- e-V5+ / V4+ V2+ / V3+
Réservoird’électrolyte
Réservoird’électrolyte
Électrode Membrane
Cellule
Charge Décharge
Charge Décharge
Positif Négatif
PuissanceProduction
Pompe Pompe
V PCS
Cellule de surveillance
V4+ V +5 + e- V3++ e- V2+
Électrode positive Électrode négativeCharge
Décharge
Charge
Décharge
【Production d’énergie】
【Transmission】
【Distribution】
Énergie renouvelable
Énergie renouvelable
Réseau de transmission
Batterie Redox Flow@Substation
Service public
1ère phase Contrôlé par le service public
2ème phaseContrôlé par CAISO
Consommateur
Marché CAISO
Usine de production électrique
CAISO
2ème phaseSoumission d’offre au marché CAISO
Section de l’approvisionne
ment en énergie
CPV
CPV
CPV
CPV
Micro réseau
ConsommationChargeDécharge Production
Batterie à flux au vanadium Puissance
RéseauLissage
Production
ChargeDécharge
Batterie à flux au vanadium
Batterie à flux au vanadium
Production totale
Batterie à flux au vanadiumPuissance
806040200
-20-40-60
15:0014:3014:0013:3013:0012:3012:00
13:00
80
60
40
20
-20
-40
-6013:30 14:00 14:30 15:00
0
[kW
][k
W]
Projet ONUDI MarocLe plus grand système de batterie à flux opérationnel au monde à Hokkaido, au Japon
Intégration de systèmes RFB dans les réseaux de transmission et de distribution en Californie, États-Unis
Projet John Cockerill (JC)
Boîtier installé du système Redox Flow Battery (RFB) ①
Boîtier installé du système Redox Flow Battery (RFB) ②
» Partenaire Hokkaido Electric Power Co., Inc.
» Rendement et capacité du système 15 MW × 4 h (60 MWh)
» Applications (1) Commandes de fluctuation de fréquence à
court terme—Modedecommandeàrégulateurlibre—Régulateurdefréquencedepuissance—Lissagedeproductiond’énergierenouvelable
(2) Régulateur de la fluctuation de fréquence à long terme
(3) Gestion des énergies renouvelables en excès
» Durée du projet 2013—2018
» Emplacement Minamihayakita Substation, Hokkaido (Japon)
» Partenaire ONUDI/MASEN
» Rendement et capacité du système Rendement : 125 kW Capacité : 500 kW
» Application Démonstration du micro réseau Lissage de la production d’énergie
renouvelable
» Début de l’exploitation juillet 2019
» Emplacement Ouarzazate, Maroc
» Partenaire John Cockerill (JC)
» Rendement et capacité du système Rendement : 500 kW Capacité : 1 700 kW
» Application Micro réseau/Lissage/Coupe crête/Réponse à la demande
» Début de l’exploitation septembre 2019
» Emplacement Seraing, Belgique
» Partenaire Service public en Californie
» Rendement et capacité du système 2 MW × 4 h (8 MWh)
» Applications — Contrôle de fréquence — Contrôle de tension — Gestion des énergies renouvelables en excès — Services auxiliaires — Micro réseau
» Durée du projet 2015—2020
» Emplacement San Diego, Californie (USA)
» Certification de sécurité UL
» Participation à CAISO Énergie et services auxiliaires
Empilements de cellules, échangeurs de chaleur (2e étage)
Réservoirs, pompes, PCS (1er étage)
03 04
Système de centrale électrique virtuelle
Utilisation d’EV/PHV comme ajustement de l’équilibre entre l’offre et la demande d’énergie (VPP)
Projet avec Obayashi Corporation
Projet avec Taiwan Power Research Institute
Boîtier installé du système Redox Flow Battery (RFB) ③
Centrale électrique virtuelle (VPP)
» Partenaire Obayashi Corporation
» Rendement et capacité du système 500 kW × 6 h (3 MWh)
» Applications (1) Mode connecté au réseau
—Réductiondecrête—Gestiondesénergiesrenouvelables
enexcès (2) Mode îlot
—Sourcedetensionprimaire(démarrageàfroid)
» Début de l’exploitation janvier 2015
» Emplacement du projet Tokyo, Japon
» Une centrale électrique virtuelle, exploitée par un agrégateur qui contrôle directement un groupe de ressources énergétiques de consommateurs pour un contrôle efficace de la demande afin d’ajuster le système électrique, devrait être une alternance de centrales électriques conventionnelles.
» Il est prévu que des incitations seront obtenues en utilisant la tarification de l’EV/PHV comme ajustement de l’équilibre de l’offre et de la demande d’électricité.
» En se connectant au serveur télématique pour vérifier le SoC d’EV/PHV, il est possible de sélectionner la meilleure voiture à recharger.
» Il contrôle à distance la recharge en fonction du plan de conduite saisi sur le smartphone, il n’y a donc pas de souci de recharge insuffisante pour la conduite.
» Partenaire Taiwan Power Research Institute
» Rendement et capacité du système 125 kW × 6 h (750 kWh)
» Applications — Démonstration de micro réseau
» Début de l’exploitation février 2017
» Emplacement du projet Taipei, Taïwan
05 06
M EMS MM
MMMMMM
G
Laboratoire 1
Bureau principal Laboratoireouvert 1
Laboratoireouvert 2
Batterie Redox Flow (500 kW × 6 h)
Générateurs de gaz combinés(200 kW × 2 et 57 kW × 1)
PV (30 kW)
PV(300 kW)
PV(250 kW)
PV(150 kW)
PV(30 kW et 50 kW)
PV (10 kW)
Réseau
Bâtiments R&D
Flux d’énergie
Micro réseau électrique
Système de démonstration
Tableau électrique
Réseau de communication et de contrôle
EMSRéseau interne TPRI Salle de démonstration
PV (150 kW) Puissance (150 kW)
Générateur (50 kW)
Batterie Redox Flow125 kW × 6 h(750 kWh)
Éolienne (10 kW)
Tableau électrique
Micro réseau électriqueRéseau de communication et de contrôle
POWERDEPO®
Charge rapide EV
Production d’énergiethermique
Production d’énergie nucléaire
Production d’énergie hydraulique
CPVVéhicule
électrique Serveur DR
Électricité éolienne
Production d’énergiephotovoltaïque
Réseau de transmission et dedistribution d’électricité
Réseau de transmission et dedistribution d’électricité
sEMSA
Batterie RedoxFlow
Nos produitsCentrale électrique
virtuelle(Installations grand public)
Commande de la conduite de l’équipement
domestique
Charge et décharge de la batterie de l’environnement par un bâtiment, une usine
Charge, décharge électrique de la voiture
électrique
Agrégateur(Société pour surveiller une
ressource à fournir collectivement et à
contrôler)
Production à grande échelle
Commutateur EV Commutateur EV Commutateur EV Commutateur EV
EV/PHV EV/PHV
102 voitures EV/PHV (2018)
NissanSumitomo ElectricUtilisateur
EV/PHV
Coopération
Commande VPP
DétaillantsOpérateur deréseau
KEPCO
Serveur EV
Serveur VPP
Nissan EV Nissan EV
Société de production d’énergie recyclée
Demande de participation par
smartphone
Demande d’ajustement de l’offre et de la demande
Signal de charge/décharge
Informations sur le véhicule
2020.02
Sumitomo Electric Industries, Ltd.Contact : Département du développement des affaires, Division du système énergétique
Tél : +81 3 6406 2648 (Tokyo) +81 6 6466 5590 (Osaka)Adresse : 1-1-3, Shimaya, Konohana-ku, Osaka, JaponURL : http://global-sei.com/