Äärmuslikes keskkondades, nagu kõrbed ja Gobi, kõrgmäestiku mägipiirkonnad ja polaarsed teaduslikud uurimisjaamad, on stabiilne energiavarustus tootmise ja elu säilitamiseks. Energiasalvestusmahutid, millel on nende moodulkujundus, tugev keskkonnaalane kohanemisvõime ja kiire kasutuselevõtu võimalus, on muutunud nende stsenaariumide energia erivägedeks. Nad ei suuda mitte ainult taluda selliseid karme tingimusi nagu liivastormid, tugev külm ja hapnikupuudus, vaid ka teha koostööd uute energiasüsteemidega, näiteks fotogalvaanideks ja tuulejõud, et ehitada sõltumatuid ja usaldusväärseid energiavõrgustikke, pakkudes pidevat jõudu toiminguteks ja teaduslike uuringute jaoks ekstreemses keskkonnas.
1 Desert Gobi: "energia kindlus" liivastiku ja kõrgete temperatuuride vastu
Hiina loodeosa kõrbe- ja Gobi piirkondadel on iga -aastane päikesepaiste kestus üle 3000 tunni, mis teeb neist ideaalseks asukoha fotogalvaaniliste elektrijaamade jaoks. Kuid nad seisavad silmitsi ka selliste väljakutsetega nagu sagedased liivatommid ja pinnatemperatuur, mis ületab suvel 70 kraadi. Vastuseks sellele keskkonnale võtavad kõrbetüüpi energiahoidlad kasutusele "kolmekordse kaitse" kujunduse: väliskest on valmistatud 3mm paksusest ilmastikukindlast terasest, mis on läbinud liivapritsi, rooste eemaldamise ja fluorosüsiniku kattega töötlemise. Selle vastupidavus tuule- ja liivakuludele on kolm korda suurem kui tavalistel konteineritel ning selle kasutusaega pikendatakse enam kui 20 aastani; Paigaldage karbi siseseinale 50 mm paks kivivilla isolatsioonikiht koos peal oleva fotogalvaanilise päikesevarjuga, et juhtida temperatuuri salongis alla 40 kraadi ja vältida akude halvenemist kõrge temperatuuri tõttu; Põhi võtab vastu tõstetud 30 cm pikkuse liiva aluse, et vältida kiirenduse kogunemist soojuse hajumise augud.
Energiasäästusüsteemi konfiguratsiooni osas eelistatakse kõrge temperatuuriga vastupidavaid liitiumi fosfaatpatareid, töötemperatuuri vahemik on -20 kraadi ~ 60 kraadi ja tsükli tööiga üle 6000 korra. Teatud Gansu kõrbe fotogalvaanilise energia salvestusprojektis on 10 20 jala energiasalvestuskonteinerid (kogumaht 20 mWh) sobitatud 50MW fotogalvaanilise elektrijaamaga. Intelligentse temperatuuri juhtimissüsteemi kaudu aktiveeritakse vedela jahutus suvel keskpäeval kõrgel temperatuuril automaatselt, et stabiliseerida aku temperatuuri 35 kraadi ± 2 kraadi juures, tagades igapäevase täiskoormuse laadimise ja tühjendamise. Aastane elektritootmine ulatub 80 miljoni kWh -ni, pakkudes tugevat tuge ümbritsevate tuuleparkide tipptasemel raseerimiseks ja oru täitmiseks.
Sama oluline on ka "intelligentne puhastus+ülearune disain" liivastiku ilmaga tegelemiseks. Konteineri ülaosas olevad fotogalvaanilised paneelid on varustatud automaatse pintsli puhastamise seadmega, mida saab puhastada 1 tunni jooksul pärast liivast, taastades üle 95% energiatootmise tõhususest; Energiasalvestussüsteem võtab kasutusele n +1 koondamise disaini, nii et isegi kui üks konteiner ebaõnnestub, suudab ülejäänud seadmed siiski säilitada 80% oma toiteallikast, tagades peamiste koormuste, näiteks õliekstratsiooni ja piiripostide katkematu töö.
2 kõrgmäestiku mägipiirkonnad: hüpoksia ja madala temperatuuri energiakoodi purustamine
Qinghai Tiibeti platool üle 4000 meetri kõrgusel on õhus sisalduv hapnikusisaldus tasandikul vaid 60%. Äärmuslikud madalad temperatuurid -30 võib põhjustada aku mahu vähenemist rohkem kui 30%. Kõrge kõrgusega energiasalvestusmahuti lahendab probleemi kahe külmakindluse+hapnikuga varustamise strateegia kaudu: aku kasutab liitiumitanaatmaterjali, mis säilitab tühjendusmahu säilitamise määra 85% -40 -kraadises keskkonnas ja millel on kiire laadimiskiirus (kuni 80% 10 minutiga), mis sobib mitmele elektrienergia nõudlusele mägisetes piirkondades; Karpi sisse on paigaldatud hajutatud hapnikuvarustussüsteem, mis algab automaatselt, kui kõrgus ületab 3500 meetrit, suurendades salongi hapnikusisaldust 21%-ni, tagades elektrooniliste komponentide, näiteks muundurite ja seireseadmete stabiilse töö.
Mägipiirkondade keeruka maastikuga kohanemiseks võtab energiahoidla konteiner kasutusele modulaarse jagatud kujunduse, mille saab lahti ühendada kolme sõltumatuks ühikuks, mis on helikopteri või muula ja hobuse abil mäetipusse veetud ja seejärel kohapeal kokku pandud. Xizangis asuva teadusliku uurimisjaama energiasalvestusprojektis kasutati ainult kahe päeva jooksul kolm 50kWh energiasalvestusüksust, moodustades mikrovõrgu 20kW fotogalvaanilise massiiviga, mis lahendas diiselgeneraatorite keerulise kütusevarustuse probleemi teaduslikes uurimisjaamas, vähendades talvel diiseltarbimist 15 -tonnise ja süsiniku emissiooni võrra 40 -aastaselt.
UV -vastane vananemine ja välkkiirekaitse disain on võrdselt hädavajalikud. Konteineri pinnal olev ultraviolettvastane kattekiht võib vastu seista tugevale UV -kiirgusele suurest kõrgusest ja takistada plastiosade hapraks muutumist; Ülaosas paigaldatud aktiivne välgukaitseseade saab otse maasse tuua ja sisemise seadme kaitsekaitsjate abil jõuab süsteemi välgukaitsetase IEC IV klassi, tagades äikese ilmaga ohutu töö.
3 Polaarpekspeditsioon: energiaarved külmade ja polaarsete ööde vastu
Antarktika teaduslik uurimisjaam seisab silmitsi äärmusliku külmaga -60 kraadi ja poole aasta pikkuse ekstreemse ööga, mis annab energiasalvestussüsteemi usaldusväärsusele äärmuslikud nõudmised. Polaarset tüüpi energiasalvestuskonteiner võtab kasutusele "ülimadala temperatuuri isolatsioon+mitme energiaga komplementaarsus" skeem: salong võtab kasutusele vaakumisolatsiooni paneeli (VIP) ja polüuretaankomposiitisolatsiooni, soojusjuhtivusega, mis on nii madal kui 0,008W/(M · K), ainult 1/5 korrapärasetest isolatsioonimaterjalidest. Elektrilise kuumutamise kompensatsiooni korral võib kabiin säilitada 15 kraadi ± 5 kraadi; Energiasaku aku kasutab liitiumist fosfaadi grafeeni komposiitaku, mis parandab madala temperatuuriga jõudlust grafeeni kõrge juhtivuse kaudu. Tühjendamisvõime säilitamise määr ulatub 70%-ni ja tsükli tööiga ületab 5000 korda.
Öösel valguseta dilemmaga toimetulemiseks kombineeritakse energiahoidlad diiselgeneraatorite ja tuuleenergiasüsteemidega, moodustades hübriid -mikrovõrku. Antarktikas asuvas Zhongshani jaamas töötavad kaks 100kWh energiasalvestuskonteinerit ja kolm 50kW diiselgeneraatorit, et vähendada polaarse ööperioodi jooksul diislikütuse tarbimist 20% läbi "Energiasalvestuse tipptasemel raseerimisrežiim" režiim, vähendades samas ka sagedaste generaatori alguste ja peatumiste põhjustatud mehaanilisi kadusid. Arukas energiahaldussüsteem konteineris suudab võimsuskoormust ennustada 7 päeva jooksul, reguleerida laadimis- ja tühjendusstrateegiaid automaatselt ning tagada laborisseadmete ja eluruumide normaalne toimimine teadusliku uurimisjaama polaaröös.
Jää servavastane löök ja tuulekindlad disain on polaarse ellujäämise alus. Konteineri kest on varustatud 5 mm paksuse kõrge mangaanterase kokkupõrkevastase kihiga, mis võib vastu pidada langevate jääservade mõjule; Põhi võtab vastu kelgu stiilis aluse, mille saab kinnitada lumega kaetud maapinnale ja mille tuuletakistuse tase on 12, säilitades Antarktika lumetormi ilmastikuolude struktuurilise stabiilsuse.
Energiasalvestuskonteinerite rakendamine ekstreemses keskkonnas pole mitte ainult tehnoloogiline võit, vaid näitab ka inimkonna otsust vallutada loodust puhta energiaga. Alates kõrbetest kuni polaarpiirkondadeni kasutavad need mobiilsed "energialinnused" tehnoloogiavõimsust stabiilse ja usaldusväärse elektri pakkumiseks igale kaugele nurgale, pakkudes kindlat energiaturvalisust teadusuuringute uurimiseks, ressursside arendamiseks ja piiriks.