به گزارش تجارت نیوز، بازار ذخیرهسازی انرژی در سالهای اخیر به یکی از مهمترین بخشهای صنعت انرژیهای تجدیدپذیر تبدیل شده است. رشد استفاده از پنلهای خورشیدی خانگی، افزایش هزینه برق، نگرانی درباره پایداری شبکههای برق و همچنین محدودیت منابع لیتیوم، شرکتهای فناوری را به سمت توسعه نسل جدیدی از باتریها سوق داده است. در همین راستا، شرکت آمریکایی UNIGRID از نخستین سیستم ذخیرهسازی انرژی خانگی مبتنی بر فناوری سدیم-یون رونمایی کرده و اولین محمولههای تجاری آن را به مشتریان اروپایی تحویل داده است. این محصول که بدون استفاده از لیتیوم ساخته شده، قرار است جایگزینی ایمنتر، بادوامتر و پایدارتر برای باتریهای رایج لیتیوم-یونی باشد و پس از اروپا، راه خود را به بازار آمریکا نیز باز کند.
آغاز عرضه تجاری نخستین باتری خانگی سدیم-یون
شرکت UNIGRID اعلام کرده است که نخستین واحدهای سیستم ذخیرهسازی انرژی خانگی Na+Casa را به مشتریان اروپایی تحویل داده و نصب این سامانهها در خانههای مختلف اروپا آغاز شده است. این اتفاق، نخستین عرضه تجاری فناوری باتریهای خانگی سدیم-یون این شرکت محسوب میشود.
در مقابل، عرضه این محصول در بازار ایالات متحده کمی زمانبر خواهد بود. این شرکت اعلام کرده است که نصب نخستین سیستمهای خانگی در آمریکا تا پایان سال ۲۰۲۶ انجام خواهد شد؛ البته مشروط بر آنکه این فناوری بتواند تمامی الزامات و استانداردهای فنی و ایمنی موردنیاز آمریکای شمالی را دریافت کند.
عرضه این محصول در شرایطی انجام میشود که روزبهروز تعداد بیشتری از صاحبان خانهها، پنلهای خورشیدی پشتبامی خود را با سامانههای ذخیرهسازی انرژی ترکیب میکنند تا علاوه بر کاهش هزینه برق، در زمان قطع برق شبکه نیز به برق پشتیبان دسترسی داشته باشند.
جایگزینی برای باتریهای لیتیومی با عمر ۲۵ سال
باتری Na+Casa بر پایه فناوری اختصاصی سدیم-یون NCO شرکت UNIGRID ساخته شده است. این فناوری به گونهای طراحی شده که طول عمر باتری به ۲۵ سال برسد؛ رقمی که تقریباً با عمر مفید بیشتر پنلهای خورشیدی خانگی برابری میکند.
در نتیجه، برخلاف بسیاری از باتریهای لیتیوم-یونی که ممکن است در میانه عمر سیستم خورشیدی نیاز به تعویض داشته باشند، این باتری میتواند در تمام طول عمر نیروگاه خورشیدی خانگی مورد استفاده قرار گیرد و هزینههای نگهداری را کاهش دهد.
این سامانه دارای ظرفیت ذخیرهسازی ۹.۲۵ کیلووات ساعت است و به گفته شرکت سازنده، با اکثر اینورترهای هیبریدی موجود در بازار سازگاری دارد. این ویژگی باعث میشود صاحبان خانه بتوانند بدون ایجاد تغییرات اساسی در تجهیزات خورشیدی خود، باتری جدید را به سیستم موجود اضافه کنند.
خداحافظی با لیتیوم، کبالت و نیکل
یکی از مهمترین تفاوتهای این محصول با باتریهای رایج بازار، حذف کامل وابستگی به فلزات ارزشمند و نسبتاً کمیاب مانند لیتیوم، کبالت و نیکل است.
شرکت UNIGRID اعلام کرده است که این باتری از سدیم بهعنوان ماده اولیه اصلی استفاده میکند؛ عنصری که نسبت به لیتیوم فراوانتر بوده و در بسیاری از نقاط جهان بهراحتی در دسترس است.
به گفته این شرکت، استفاده از سدیم میتواند زنجیره تأمین باتریها را مقاومتر کند و وابستگی صنعت انرژی به منابع محدود لیتیوم و سایر فلزات راهبردی را کاهش دهد. این موضوع در سالهای اخیر و همزمان با افزایش تقاضای جهانی برای خودروهای برقی و سامانههای ذخیرهسازی انرژی، اهمیت ویژهای پیدا کرده است.
ایمنی بیشتر با حذف خطر آتشسوزی
یکی از نگرانیهای همیشگی درباره باتریهای لیتیوم-یونی، احتمال وقوع پدیدهای موسوم به فرار حرارتی (Thermal Runaway) است؛ واکنشی زنجیرهای که میتواند باعث افزایش شدید دمای سلولهای باتری و در نهایت آتشسوزی شود.
اما شرکت UNIGRID میگوید فناوری Na+Casa به گونهای طراحی شده است که این خطر را به طور کامل از بین ببرد.
به گفته این شرکت، حذف احتمال فرار حرارتی باعث میشود سطح ایمنی این سامانه برای استفاده در محیطهای مسکونی به شکل قابل توجهی افزایش یابد و در عین حال بتواند از نظر عملکرد و قیمت، با باتریهای لیتیوم-یونی رقابت کند.
عملکرد در سختترین شرایط آبوهوایی
از دیگر ویژگیهای قابل توجه این باتری، دامنه بسیار گسترده دمای کاری آن است.
بر اساس اطلاعات منتشرشده، باتری Na+Casa قادر است در دماهایی بین منفی ۴۰ درجه سانتیگراد تا مثبت ۶۰ درجه سانتیگراد یا منفی ۴۰ درجه فارنهایت تا مثبت ۱۴۰ درجه فارنهایت بدون مشکل فعالیت کند.
این ویژگی به باتری اجازه میدهد در مناطقی با زمستانهای بسیار سرد، تابستانهای بسیار گرم و شرایط آبوهوایی متغیر نیز عملکرد مناسبی داشته باشد.
شرکت UNIGRID همچنین تأکید کرده است که قیمت این محصول به گونهای تعیین شده که بتواند از نظر اقتصادی نیز با باتریهای لیتیوم-یونی موجود در بازار رقابت کند.
پاسخ به افزایش هزینه انرژی و بحرانهای اقلیمی
«دارن اچ. اس. تان»، مدیرعامل و یکی از بنیانگذاران شرکت UNIGRID، معتقد است رشد هزینه برق و افزایش رویدادهای شدید آبوهوایی، نیاز به سامانههای ذخیرهسازی خانگی را بیش از هر زمان دیگری افزایش داده است.
او میگوید با افزایش هزینه انرژی، بهویژه در زمان وقوع موجهای گرمای بیسابقه که در بسیاری از نقاط جهان مشاهده میشود، صاحبان خانهها به سامانههایی نیاز دارند که علاوه بر ایمنی بالا، از نظر اقتصادی نیز مقرونبهصرفه باشند.
به گفته وی، فناوری سدیم-یون NCO اکنون از مرحله تحقیقات آزمایشگاهی عبور کرده و به یک محصول واقعی برای ذخیرهسازی انرژی خانگی تبدیل شده است؛ محصولی که میتواند گزینهای سودآور برای نصابان و شرکتهای فعال در حوزه انرژی خورشیدی باشد.
برنامه UNIGRID برای افزایش ظرفیت تولید
شرکت UNIGRID اعلام کرده است که این باتری به عنوان بخشی از زیرساخت بلندمدت انرژی خانه طراحی شده و قرار نیست در میانه عمر سیستم خورشیدی نیاز به تعویض داشته باشد.
همچنین سازگاری این محصول با بیشتر اینورترهای هیبریدی موجود، هزینه و پیچیدگی ارتقای نیروگاههای خورشیدی خانگی را به میزان قابل توجهی کاهش میدهد.
در حال حاضر، این شرکت باتریهای سدیم-یون خود را با ظرفیت تولید سالانه ۲۰۰ مگاوات ساعت تولید میکند، اما برنامه توسعه بسیار بزرگی برای آینده در نظر گرفته است.
بر اساس اعلام UNIGRID، ظرفیت تولید این شرکت تا سال ۲۰۲۷ با همکاری شرکای صنعتی در چین، کره جنوبی و ژاپن به ۲ گیگاوات ساعت در سال خواهد رسید؛ یعنی ظرفیتی معادل ۱۰ برابر میزان تولید فعلی.
شرکتی دانشگاهی با برنامهای فراتر از بازار خانگی
شرکت UNIGRID که در سال ۲۰۲۱ بهعنوان یکی از شرکتهای منشعب از دانشگاه کالیفرنیا، سندیگو تأسیس شد، تنها بازار ذخیرهسازی انرژی خانگی را هدف قرار نداده است.
این شرکت اعلام کرده است که فناوری سدیم-یون آن علاوه بر سامانههای ذخیرهسازی انرژی، برای بازار حملونقل الکتریکی نیز توسعه داده خواهد شد و میتواند در آینده در خودروهای برقی و سایر تجهیزات الکتریکی نیز مورد استفاده قرار گیرد.
در حال حاضر، اروپا نخستین بازار تجاری این فناوری محسوب میشود و ورود آن به بازار ایالات متحده منوط به دریافت تمامی مجوزها و گواهینامههای فنی و ایمنی مربوط به باتریهای سدیم-یون خواهد بود.
عرضه نخستین باتری خانگی سدیم-یون شرکت UNIGRID را میتوان یکی از مهمترین تحولات سالهای اخیر در صنعت ذخیرهسازی انرژی دانست. این فناوری با حذف وابستگی به لیتیوم، کبالت و نیکل، استفاده از ماده اولیه فراوانی مانند سدیم، عمر مفید ۲۵ ساله، ظرفیت ۹.۲۵ کیلووات ساعت، عملکرد در بازه دمایی منفی ۴۰ تا مثبت ۶۰ درجه سانتیگراد و حذف خطر فرار حرارتی، تلاش میکند نسل جدیدی از باتریهای خانگی را وارد بازار کند. اگر این فناوری بتواند در مقیاس گسترده نیز عملکرد موفقی داشته باشد و برنامه افزایش ظرفیت تولید از ۲۰۰ مگاوات ساعت به ۲ گیگاوات ساعت در سال تا ۲۰۲۷ محقق شود، باتریهای سدیم-یون میتوانند در سالهای آینده به یکی از جدیترین رقبای باتریهای لیتیوم-یونی در بازار ذخیرهسازی انرژی و حتی خودروهای برقی تبدیل شوند.
