鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:395次 | 2022年11月03日
由鋰電池主導(dǎo)的天下
超大鋰離子組在10年前還比較冷門(mén)。但是現(xiàn)在,鋰離子電池的應(yīng)用卻不勝枚舉。在輪船上以前并沒(méi)有這樣的電池組,但是現(xiàn)在我們卻可以看到1~5MWh的電池組。無(wú)人水下航行器、礦用卡車(chē)和巴士使用的電池組最大達(dá)到了350kWh的,而真正的超大電池組是用在地面固定設(shè)備上的那些。鋰離子電池在發(fā)展中國(guó)家市場(chǎng)份額的擴(kuò)大具有乘數(shù)效應(yīng)。
電網(wǎng)功能
以相對(duì)較新的超大地面鋰離子電池組(如用于電網(wǎng)調(diào)峰)市場(chǎng)為例,重量并不是優(yōu)先考慮的因素,體積有一定關(guān)系,但是電池壽命、成本壽命比、儲(chǔ)能性能以及可靠性是最重要的。
比如,東芝(Toshiba)在市場(chǎng)中投放的二氧化鈦陽(yáng)極電池就具有較好的循環(huán)壽命。其應(yīng)用包括平衡電網(wǎng)供電以及在電網(wǎng)斷電的情況下提供緊急供能。
英國(guó)將要測(cè)試它的首個(gè)用于調(diào)整電網(wǎng)頻率的電池系統(tǒng)。英國(guó)能源公用事業(yè)公司國(guó)家電網(wǎng)(NationalGrid)以及位于英國(guó)的可再生能源系統(tǒng)公司(RenewableEnergySystems,RES)于2016年6月宣布將合作開(kāi)發(fā)這一系統(tǒng)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
這個(gè)20兆瓦的電池儲(chǔ)存系統(tǒng)可以為1000輛純電動(dòng)汽車(chē)供電。此前RES公司曾在美國(guó)安裝了6組類(lèi)似的電池儲(chǔ)存系統(tǒng)。
它將提供動(dòng)態(tài)頻率響應(yīng)服務(wù),無(wú)論高出或低于50Hz,1秒內(nèi)的頻率偏差都可以檢測(cè)出來(lái)。這項(xiàng)工作是英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)未來(lái)計(jì)劃在英國(guó)開(kāi)展的200MW增強(qiáng)頻率響應(yīng)(EnhancedFrequencyResponse)服務(wù)計(jì)劃的測(cè)試平臺(tái)。
互相競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)
在選擇能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)方面,RES是持技術(shù)不可知論的。但是該公司表示,其所有目前正在運(yùn)行的74MW項(xiàng)目用的都是鋰離子電池,因此目前這個(gè)合同使用鋰離子電池的可能性非常高。
英國(guó)正在向混合發(fā)電轉(zhuǎn)變,不斷提高低價(jià)的可再生能源的比例,這項(xiàng)服務(wù)以及未來(lái)的增強(qiáng)頻率響應(yīng)服務(wù)計(jì)劃都會(huì)在這種情況下為電網(wǎng)提供支持。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
大型鋰離子電池在電網(wǎng)應(yīng)用方面的競(jìng)爭(zhēng)來(lái)自于釩液流電池(vanadiumflowbatteries)。此外,印度中央電化學(xué)研究所(CECRI)將會(huì)在2019年公布一種溴化鋅氧化還原液流電池(zincbroeredoxflowbattery),用于可再生能源的電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)存。
往小處講,利用這種技術(shù),可以用車(chē)站的信號(hào)架為過(guò)站的巴士進(jìn)行快速充電,不管這種巴士的供電來(lái)自于帶超級(jí)電容器保護(hù)的鋰離子電池,或僅僅是能夠快速頻繁充電的超級(jí)容器。不管在哪種情況下,地面設(shè)備都傾向于使用穿插著超級(jí)電容器的鋰離子電池。
鋰離子電池的霸主地位尚未動(dòng)搖
即使面臨許多挑戰(zhàn),大型鋰離子電池組與電網(wǎng)的融合,乃至其在微電網(wǎng)中的應(yīng)用都是必不可少的的。
甚至有人考慮,要在電網(wǎng)的價(jià)格和可靠性比較成問(wèn)題,并且因?yàn)槲廴?、噪音和可靠性?wèn)題而不愿意使用柴油發(fā)電機(jī)組的城市中局部建立微電網(wǎng)。
柴油機(jī)發(fā)電組在全球有至少600GW的發(fā)電量,但是一些生態(tài)議程卻呼吁將其全部淘汰。替代設(shè)備包括在建筑物、馬路和停車(chē)場(chǎng)路面上安裝的太陽(yáng)能電池,并配以風(fēng)力發(fā)電機(jī),以及能夠利用風(fēng)能的自主風(fēng)箏(autonomouskite)以及能夠發(fā)電的拴住的四軸飛行器(quadcopter)。
以上發(fā)電技術(shù)都是間歇性的,它們都需要儲(chǔ)能。雖然可以從多個(gè)來(lái)源采集能量,讓間歇期各異的各個(gè)發(fā)電部分相互平衡、減少所需儲(chǔ)存的能量,但是能量?jī)?chǔ)存還是必須的,因?yàn)樗鼈儾⒉豢偸窃谛枰秒姷臅r(shí)候才發(fā)電。
電池可以長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存電力,超級(jí)電容器在這方面就不行了。對(duì)鉛污染越來(lái)越低的忍耐度可以幫助鋰離子電池?cái)U(kuò)張,淘汰越來(lái)越不受歡迎的鉛酸蓄電池組。比如,印度正在尋找在鐵路和其他地方替換鉛酸蓄電池的方法。