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光伏储能电池
摘要:随着全球电力需求逐年增长,用电顶峰和低谷的负荷差距越来越大,磷酸铁锂电池储能电站〔系统〕作为一项兴技术,将给电网储能领域带来革命性的技术更,具有巨大的社会效应和经济效应。
关键字:储能、磷酸铁锂电池、进展前景
概述
大容量电池储能系统在电力系统中的应用已有20多年的历史,早期主要用于孤立电网的调频、热备用、调压和备份等。电池储能系统在能源并网中的应用,国外也已开展了肯定的争论。,供给削峰、不中断供电和改善电能质量功能。从2023年开头,
〔VRB〕储能系
统,用于平抑输出功率波动。2023年英国EDF电网将600kW/200kWh锂离子电池储能系统配置在东部一个11KV配电网STATCOM中,用
于潮流和电压掌握,有功和无功掌握。
总体来说,储能电站〔系统〕在电网中的应用目的主要考虑“负荷调整、协作能源接入、弥补线损、功率补偿、提高电能质量、孤网运行、削峰填谷”等几大功能应用。比方:削峰填谷,改善电网运行曲线,通俗一点解释,储能电站就像一个储电银行,可以把用电低谷期充裕的电储存起来,在用电顶峰的时候再拿出来用,这样就削减了电能的铺张;此外储能电站还能削减线损,增加线路和设备使用寿命;优化系统电源布局,改善电能质量。而储能电站的绿色优势则主要表达在:科学安全,建设周期短;绿色环保,促进环境友好;集约用地,削减资源消耗等方面。
系统架构
量不能满足负载需要时,掌握器把蓄电池的电能送往负载,保证了整个系统工作的连续性和稳定性;
4、并网逆变系统由几台逆变器组成,把蓄电池中的直流电变成标准的380V市电接入用户侧低压电网或经升压变压器送入高压电网。
5、锂电池组在系统中同时起到能量调整和平衡负载两大作用。它将光伏发电系统输出的电能转化为化学能储存起来,以备供电缺乏时使用。
储能电池组(1)电池选型原则
作为协作光伏发电接入,实现削峰填谷、负荷补偿,提高电能质量应用的储能电站,储能电池是格外重要的一个部件,必需满足以下要求:
简洁实现多方式组合,满足较高的工作电压
和较大工作电流;
电池容量和性能的可检测和可诊断,使掌握系统可在预知电池容量和性能的状况下实现对电站负荷的调度掌握;
高安全性、牢靠性:在正常使用状况下,电池正常使用寿命不低于15年;在极限状况下,即使发生故障也在受控范围,不应当发生爆炸、燃烧等危及电站安全运行的故障;
具有良好的快速响应和大倍率充放电力量,一般要求5-10倍的充放电力量;
较高的充放电转换效率;易于安装和维护;
具有较好的环境适应性,较宽的工作温度范
围;
符合环境保护的要求,在电池生产、使用、回收
过程中不产生对环境的破坏和污染;
(2)主要电池类型比较阀控式铅酸蓄电池
阀控式铅酸蓄电池已有100多年的使用历史,格外成熟。以其材料普遍、价格低廉、性能稳定、安全牢靠而得到格外广泛的应用,在已有的储能电站中,铅酸电池照旧被承受。但铅酸电池也有致命的缺点,主要就是循环寿命很低,在
100%放电深度〔DOD〕下,一般为300~600
次。其次比能量也较小,需要占用更多的空间,充放电倍率也较低,再者,在电池制造、使用和回收过程中,铅金属对环境的污染不行无视。
全钒液流电池
全钒液流电池是一种型的储能电池,其功率取决于电池单体的面积、电堆的层数和电堆的串并联数,而储能容量取决于电解液容积,两者
可独立设计,比较敏捷,适于大容量储能,几乎
无自放电,循环寿命长。全钒液流电池目前本钱格外昂贵,尤其是高功率应用。只有推动产业化,才能大幅度降低本钱,另外还要提高全钒液流电池的转换效率和稳定性。
钠硫电池
钠硫电池作为型化学电源家族中的一个成员消灭后,已在世界上很多国家受到极大的重视和进展。钠硫电池比能量高,效率高,几乎无自放电,可高功率放电,也可深度放电,是适合功率型应用和能量型应用的电池。但是钠硫储能电池不能过充与过放,需要严格掌握电池的充放电状态。钠硫电池中的陶瓷隔膜比较脆,在电池受外力冲击或者机械应力时简洁损坏,从而影响电池的寿命,简洁发生安全事故。还存在环境影响与废电池处置问题。目前世界范围内仅有日本NGK产品已经成功,国内已有上海硅酸盐争论所研制成功的报道。由于日方缘由,中国引进
NGK钠硫电池系统始终没有成功。目前应用难
度较大。
磷酸铁锂电池
对于锂电池,目前可应用于电力用途的只有磷酸铁锂电池,所以,在此我们所涉及的锂电池仅针对于磷酸铁锂电池。锂离子电池单体输出电压高,工作温度范围宽,比能量高,效率高,自放电率低,在电动汽车和静态储能应用中的争论也得到了开展。初始投资高是影响锂离子电池在静态储能广泛应用的重要因素之一;深度放电将直接降低电池的使用寿命,限制了锂电池在充电源随机性较大的场合的应用;承受过充保护电路或均衡电路,可提高安全性和寿命。目前磷酸铁锂电池由于本钱低、安全牢靠和高倍率放电性能受到关注。
从初始投资成原来看,锂离子电池有较强的竞争力,钠硫电池和全钒液流电池未形成产业化,供给渠道受限,较昂贵。从运营和维护本钱来看,钠硫需要持续供热,全钒液流电池需要泵进展流体掌握,增加了运营本钱,而锂电池几乎不需要维护。依据国内外储能电站应用现状和电
池特点,建议储能电站电池选型主要为磷酸铁锂
电池。
储能电站〔系统〕整体进展前景
全球能源紧缺,兴能源产业的进展势在必行,但风能、太阳能等清洁能源受环境影响较大,