Hoe Redox Flow-batterijen werken
De scheiding tussen macht en energie is een belangrijk onderscheid tussen RFB's, vergeleken met andereelektrochemische opslagsystemen. Zoals hierboven beschreven wordt de systeemenergie opgeslagen in het elektrolytvolume, dat gemakkelijk en economisch kan variëren van kilowattuur tot tientallen megawattuur, afhankelijk van de grootte van het systeem.de opslagtanks. Het vermogen van het systeem wordt bepaald door de grootte van de stapel elektrochemische cellen. De hoeveelheid elektrolyt die op enig moment in de elektrochemische stapel stroomt, is zelden meer dan een paar procent van de totale hoeveelheid aanwezige elektrolyt (voor energieclassificaties die overeenkomen met ontlading bij nominaal vermogen gedurende twee tot acht uur). De stroom kan eenvoudig worden gestopt tijdens een storingstoestand. Als gevolg hiervan wordt de kwetsbaarheid van het systeem voor ongecontroleerde vrijgave van energie in het geval van RFB's door de systeemarchitectuur beperkt tot een paar procent van de totale opgeslagen energie. Deze functie staat in contrast met verpakte, geïntegreerde celopslagarchitecturen (loodzuur, NAS, Li Ion), waarbij de volledige energie van het systeem te allen tijde verbonden is en beschikbaar is voor ontlading.
De scheiding van stroom en energie biedt ook ontwerpflexibiliteit bij de toepassing van RFB's. Het vermogen (stapelgrootte) kan direct worden afgestemd op de bijbehorende belasting of genererende asset. De opslagcapaciteit (grootte van opslagtanks) kan onafhankelijk worden afgestemd op de energieopslagbehoefte van de specifieke toepassing. Op deze manier kunnen RFB's voor elke toepassing op economische wijze een geoptimaliseerd opslagsysteem bieden. Daarentegen ligt de verhouding tussen vermogen en energie voor geïntegreerde cellen vast op het moment van ontwerp en fabricage van de cellen. Schaalvoordelen bij de celproductie beperken het praktische aantal verschillende celontwerpen dat beschikbaar is. Daarom zullen opslagtoepassingen met geïntegreerde cellen doorgaans een overmaat aan vermogen of energiecapaciteit hebben.
RFB's kunnen in twee categorieën worden verdeeld: 1) waarRedoxflow-batterijen, waar alle chemische soorten die actief zijn bij het opslaan van energie te allen tijde volledig in oplossing zijn opgelost; en 2) hybride redoxflow-batterijen, waarbij ten minste één chemische stof tijdens het opladen als vaste stof in de elektrochemische cellen wordt geplateerd. Voorbeelden van echte RFB's zijn onder meerde vanadium-vanadium- en ijzer-chroomsystemen. Voorbeelden van hybride RFB's zijn zink-broom- en zink-chloorsystemen.
Posttijd: 17 juni 2021