'Tự làm nóng' có thể giúp pin cung cấp năng lượng cho lưới điện trong điều kiện lạnh cực độ

Một nhóm nghiên cứu quốc tế do Nhà khoa học Nghiên cứu Cấp cao Mikhail Pugach dẫn đầu đã phát triển một mô hình động phi đẳng nhiệt để giải thích cách các pin lưu lượng vanadi quy mô lớn có thể duy trì hoạt động ổn định trong khí hậu lạnh. Những pin này, rất quan trọng để lưu trữ năng lượng từ các nguồn tái tạo gián đoạn như gió và mặt trời, gặp phải sự suy giảm hiệu suất ở nhiệt độ thấp do độ nhớt của dung dịch điện giải tăng lên, làm chậm tuần hoàn và giảm dung lượng. Nghiên cứu cho thấy dưới dòng tải cao, pin tạo ra nhiệt nội bộ—làm tăng nhiệt độ dung dịch điện giải hơn 15°C qua nhiều chu kỳ sạc-xả—từ đó ổn định dòng chảy và dung lượng thông qua cơ chế tự làm nóng. Mô hình dự đoán chính xác các tham số quan trọng của pin như điện áp, nồng độ ion, nhiệt độ và công suất đầu ra, được xác thực với dữ liệu thực nghiệm từ các hệ thống pin 9 kW và 35 kW với sai số dưới 1%. Nó cũng đánh giá hai chế độ vận hành trong điều kiện lạnh: chế độ công suất bơm cố định, cho phép dung dịch điện giải tự nhiên được làm nóng nhưng ban đầu giảm dung lượng mà không sử dụng thêm năng lượng, và chế độ lưu lượng cố định.