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光伏發(fā)電時(shí)代鋰電池能否起到至關(guān)重要的作用

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2021年05月10日  

光伏發(fā)電時(shí)代鋰離子電池能否起到至關(guān)重要的用途?高性能的儲(chǔ)能電池對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要,磷酸鐵鋰離子電池具有比能量高、儲(chǔ)能效率高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、使用成本低等優(yōu)勢(shì),利用該類型鋰離子電池作為儲(chǔ)能裝置可把能源效率提高至90%左右,因此非常適合用作新能源儲(chǔ)能裝置。在分析了將鋰離子電池用作光伏系統(tǒng)儲(chǔ)能裝置的可行性的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的光伏發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)。


光伏發(fā)電時(shí)代鋰離子電池能否起到至關(guān)重要的用途?


隨著化石燃料的日益消耗,新型能源的開發(fā)與利用備受關(guān)注。光伏能源的清潔性、分布廣泛性等特點(diǎn),使得其得到快速發(fā)展和廣泛運(yùn)用。但由于光伏能量波動(dòng)性大,單獨(dú)的光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)的干擾較大,要配置一定容量的儲(chǔ)能介質(zhì),平滑光伏波動(dòng)。


在儲(chǔ)能介質(zhì)中,能量型儲(chǔ)能和功率型儲(chǔ)能各有優(yōu)缺點(diǎn),而鋰離子電池和超級(jí)電容分別是這兩種儲(chǔ)能方式的典型代表,若將兩者混合使用可以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能能量的最優(yōu)化利用,在混合儲(chǔ)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中有多種連接方式。以母線側(cè)并聯(lián)方式連接的混合儲(chǔ)能光伏發(fā)電系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)超級(jí)電容和鋰離子電池的雙向電流可控,加以一定的混合儲(chǔ)能控制策略能夠?qū)崿F(xiàn)混合儲(chǔ)能單元的優(yōu)化利用。


在諸多的可再生能源中,太陽(yáng)能以其綠色、環(huán)保、取之不盡、用之不竭等特性成為最具發(fā)展?jié)摿Φ哪茉葱问剑哂芯薮蟮氖袌?chǎng)前景。我國(guó)有著非常豐富的太陽(yáng)能資源,發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)對(duì)我國(guó)欠發(fā)達(dá)地區(qū)和偏遠(yuǎn)地區(qū)的用電改善具有重要意義。但是,光伏發(fā)電具有非持續(xù)性和不穩(wěn)定性,發(fā)電性能隨外界環(huán)境的變化而變化,因此,高性能的儲(chǔ)電環(huán)節(jié)對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。


光伏發(fā)電系統(tǒng)+儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)展對(duì)鋰離子電池廠家來(lái)說是塊大蛋糕。近一年來(lái),儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展迅速,業(yè)內(nèi)認(rèn)為光伏發(fā)電系統(tǒng)+儲(chǔ)能系統(tǒng)是必然發(fā)展趨勢(shì)。2020-2035年間每年裝機(jī)至少要50GW以上,按照最低20%的設(shè)計(jì)比例,僅我國(guó)新建項(xiàng)目每年將新增10GWh的儲(chǔ)能鋰離子電池空間,這關(guān)于鋰離子電池廠家來(lái)說是塊大蛋糕。


鋰離子電池應(yīng)用于光伏發(fā)電有什么優(yōu)勢(shì)?


1、一個(gè)是能量的儲(chǔ)存和調(diào)節(jié),另一個(gè)是平衡負(fù)載,它將光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái),以備供電不足時(shí)使用;


2、得益于其優(yōu)越的高倍率放電特性和高溫性能,在減少基站電池組容量的配置的同時(shí)更加適用于基站升溫技術(shù),減少基站中空調(diào)開啟時(shí)間,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排;


3、鋰離子電池具有優(yōu)異的高溫性能,于室外站和無(wú)空調(diào)的村通站則可以大力推廣磷酸鐵鋰離子電池,以節(jié)能減排;


4、雖然鋰離子電池的一次性投入成本稍高,但長(zhǎng)期運(yùn)行的性價(jià)比要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)閥控式鉛酸電池。


隨著近幾年電動(dòng)汽車業(yè)的發(fā)展,鋰離子電池的成本越來(lái)越低。根據(jù)性能價(jià)格分析,在電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)的應(yīng)用中鋰離子電池被評(píng)估為最具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)的儲(chǔ)能技術(shù)??梢宰龀鲞@樣總結(jié):研發(fā)高倍率長(zhǎng)循環(huán)壽命的鋰離子電池將對(duì)此儲(chǔ)能技術(shù)在調(diào)節(jié)電網(wǎng)頻率及進(jìn)一步促進(jìn)光伏并網(wǎng)發(fā)電的應(yīng)用至關(guān)重要。


技術(shù)上,利用鋰離子電池為電網(wǎng)供應(yīng)FFR頻率調(diào)配服務(wù)有著兩個(gè)特殊的要求:①電池必須能夠在一秒甚至于亞秒的時(shí)間內(nèi)向電網(wǎng)輸送或者吸收大功率電能,所以高倍率鋰離子電池將具有非常大的技術(shù)以及價(jià)格優(yōu)勢(shì)。②不同于其他應(yīng)用,為了應(yīng)對(duì)時(shí)不時(shí)的電網(wǎng)頻率波動(dòng),鋰離子電池可能每天要被多次充放,所以擁有長(zhǎng)電池循環(huán)壽命將至關(guān)重要。


太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的快速發(fā)展對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)提出了更高的要求。鉛酸電池由于其自身不耐高溫、不耐過充過放、維護(hù)工作量大以及壽命短等缺陷,阻礙著光伏發(fā)電的進(jìn)一步發(fā)展。而磷酸鐵鋰離子電池的儲(chǔ)能效率高、壽命長(zhǎng)、充放電性能好等特性決定其非常適合于作為新能源儲(chǔ)能用電源。


新增光伏并網(wǎng)及發(fā)電率給電網(wǎng)的穩(wěn)定性所帶來(lái)的壓力不容小覷,電網(wǎng)可利用高功率、高循環(huán)次數(shù)的鋰離子電池為電網(wǎng)供應(yīng)快速頻率調(diào)節(jié)服務(wù),從而幫助維持電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定性。未來(lái),鋰離子電池在新增光伏并網(wǎng)及發(fā)電的進(jìn)程中是否能起到關(guān)鍵性用途,讓我們拭目以待!


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