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圣阳电源:先进铅炭电池储能系统解决方案

发布时间:2021-01-01人气:5

能源的可再生和可持续发展是21世纪的机遇和挑战。我国坚强智能电网的构建对储能系统有着现实的大量需求。首先,风能、太阳能等可再生能源的输出功率受自然环境的影响,会产生随机性、间歇性波动。其次,随着用电量的增加,电力消耗的昼夜峰谷差在日益扩大。

越来越多具有高度自动化生产线的工业企业和涉及信息、安全领域的用户对负荷侧电能质量提出更高的要求。储能可使能源具有可调度性,不仅在发电、输电、变电、配电、用电等环节可发挥重要作用,在微电网中也得到广泛应用。在并网运行时,储能系统主要发挥灵活调节和平滑波动等功能;在离网运行时,储能系统可作为微电网的主电源,保持微电网的电压和频率稳定,确保微电网的稳定运行。

目前,储能系统在国内外微电网项目中得到了广泛应用,储能系统可有效提高电网对清洁能源的接纳能力,支撑电网的安全运行,实现用户需求侧管理,提高电力设备利用率,降低供电成本,成为智能微电网中必不可少的重要环节。

铅酸电池储能失效模式及FCP铅炭电池的优化措施

在典型的备电应用中,铅酸电池的主要失效模式包括正极板栅腐蚀、负极活性物质的硫酸盐化及电解液的干涸。而在电网级储能系统的循环充放电应用中,铅酸电池的主要失效模式包括正极板栅腐蚀、活性物质软化及负极活性物质的硫酸盐化。圣阳电源与日本古河电池株式会社战略合作,引进国际领先的的铅炭技术生产的FCP铅炭电池,采取如下优化措施,革命性地把电池的循环寿命70%D0D提高到了4200次以上,凭借先进的铅炭技术、精良的制造工艺和优异的系统集成技术,在储能系统中高压电池组(600V)的循环寿命亦可达到3500次以上。

1) 新型的耐腐蚀合金,提高了板栅的耐腐蚀寿命;

2) 专用的极板活性物质配方和特殊添加剂,降低正极活性物质软化速率,提高正极循环次数;

3) 采用先进的碳材料作为负极添加剂,提高充电接受能力,减少负极硫酸盐化,更适合部分荷电状态(PSOC)条件下使用;

4) 采用新型电解液配方和特殊添加剂,降低电池内阻,提高充放电效率并缓解电解液分层和负极硫酸盐化;

5) 采用先进的制造技术和严格的制造工艺,保证产品的一致性和可靠性。

储能市场的关键指标:度电成本

大多数储能技术以每千瓦或每千瓦时计算出的成本太高,阻碍了储能的广泛采用。尽管传统铅酸电池价格较低,但因较短的循环寿命,储能系统中其度电成本也不具有优势;锂离子电池虽然单体可以实现几千次的循环寿命,但因单体容量小、大量单体成组后的电池组循环寿命大幅缩短,在储能系统用的高压电池组(600V)80%DOD达到2000次就是很高的门槛,储能系统中其度电成本依然较高。

凭借优异的循环性能,FCP铅炭电池把度电成本大幅度降低至约为锂离子电池的1/2、传统铅酸电池的1/3,如下是考虑电池充放电能量转换损耗及残值、不考虑不确定的运输和货款占压成本基础上,对传统铅酸电池、锂离子电池和FCP铅炭电池在储能系统中度电成本的经济对比。

随着储能系统的规模化应用,FCP铅炭电池在规模化生产的基础上可望把度电成本降至0.4元以下,可见FCP铅炭电池性价比优异,经济性领先,为储能系统在可再生能源接入、负荷区消峰填谷、微电网储能中的规模化应用提供了条件。

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