鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以作為多種電力能源與穩(wěn)定的電力需求之間的緩沖器，可以增加像風(fēng)能、太陽能等不穩(wěn)定電源的發(fā)電能力。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由于風(fēng)速的變化而導(dǎo)致輸出功率振蕩，而儲(chǔ)能系統(tǒng)可以通過快速的響應(yīng)速度、幾乎相等的充放電周期等特性為風(fēng)機(jī)輸出提供穩(wěn)定性以及無功補(bǔ)償。與此同時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)電壓并在離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中控制系統(tǒng)頻率。

從經(jīng)濟(jì)的意義上來講，不確定功率輸出帶來的直接后果就是顧客支付意愿的下降或者由此導(dǎo)致的資本信用降低。為風(fēng)力發(fā)電機(jī)配置儲(chǔ)能系統(tǒng)將波動(dòng)性并向電網(wǎng)提供穩(wěn)定的電力輸出，這將提升風(fēng)力發(fā)電的電價(jià)水平。

鐵鋰電池的系統(tǒng)組件分析

控制系統(tǒng)

鐵鋰電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)由可編程邏輯控制器(PLC)和人機(jī)界面(HMI)進(jìn)行控制。PLC系統(tǒng)的關(guān)鍵功能之一是控制儲(chǔ)能系統(tǒng)的充電時(shí)間和速率。例如：PLC可以接收用電價(jià)格的真實(shí)時(shí)間數(shù)據(jù)，并且根據(jù)允許的最大用電需求、充電狀態(tài)以及用電高峰/非高峰時(shí)的價(jià)格對(duì)比，決定怎樣快速地給電池系統(tǒng)重新充電。這個(gè)決策是動(dòng)態(tài)的而且能夠根據(jù)具體情況優(yōu)化。通過標(biāo)準(zhǔn)化的通信輸入、控制信號(hào)和電力供應(yīng)，它與系統(tǒng)其余部分集成在一起。它可以通過撥號(hào)或因特網(wǎng)進(jìn)行訪問。它有多重防衛(wèi)層以限制對(duì)它的不同功能的訪問，并且為遠(yuǎn)程監(jiān)控提供定制的報(bào)告和報(bào)警功能。

電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS)

電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的功能是對(duì)電池進(jìn)行充電和放電，并且為本地電網(wǎng)提供改善的供電質(zhì)量、電壓支持和頻率控制。它有一個(gè)能進(jìn)行復(fù)雜而快速地動(dòng)作、多象限、動(dòng)態(tài)的控制器(DSP)，帶有專用控制算法，能夠在設(shè)備的整個(gè)范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換輸出，即循環(huán)地從全功率吸收到全功率輸出。對(duì)無功功率以及有功與無功功率的任意需求組合，它都能正常工作。

鐵鋰電池電堆

電堆是由若干單電池組成。鐵鋰電池能源存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠經(jīng)濟(jì)地存儲(chǔ)并按照需求提供大規(guī)模電力，主要模式是固定方式。它是一種長壽命、少維護(hù)、高效率的技術(shù)，支持電力與儲(chǔ)能容量的無級(jí)擴(kuò)展。儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)于可再生能源供應(yīng)商、電網(wǎng)企業(yè)和終端用戶尤為有效。

鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠應(yīng)用于電力供應(yīng)價(jià)值鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)，可將諸如風(fēng)能、太陽能等間歇性可再生能源電力轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的電力輸出；偏遠(yuǎn)地區(qū)電力供應(yīng)的最優(yōu)化解決方式；

電網(wǎng)固定投資的遞延，以及削峰填谷的應(yīng)用。儲(chǔ)能系統(tǒng)也能夠作為變電站及通信基站提供備用電源得到應(yīng)用。鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)于環(huán)境友好，在所有的儲(chǔ)能技術(shù)中對(duì)于生態(tài)影響程度最低，同時(shí)不以鉛或鎘等元素為主要反應(yīng)物。

可再生能源

鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以作為多種電力能源與穩(wěn)定的電力需求之間的緩沖器，可以增加像風(fēng)能、太陽能等不穩(wěn)定電源的發(fā)電能力。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由于風(fēng)速的變化而導(dǎo)致輸出功率振蕩，而儲(chǔ)能系統(tǒng)可以通過快速的響應(yīng)速度、幾乎相等的充放電周期等特性為風(fēng)機(jī)輸出提供穩(wěn)定性以及無功補(bǔ)償。與此同時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)電壓并在離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中控制系統(tǒng)頻率。

從經(jīng)濟(jì)的意義上來講，不確定功率輸出帶來的直接后果就是顧客支付意愿的下降或者由此導(dǎo)致的資本信用降低。為風(fēng)力發(fā)電機(jī)配置儲(chǔ)能系統(tǒng)將波動(dòng)性并向電網(wǎng)提供穩(wěn)定的電力輸出，這將提升風(fēng)力發(fā)電的電價(jià)水平。

偏遠(yuǎn)地區(qū)供電

在人煙稀少的偏遠(yuǎn)地區(qū)，如海島，柴油發(fā)電機(jī)往往作為單一的能量來源。柴油發(fā)電機(jī)往往因?yàn)樨?fù)載的變化而以非額定功率工作，這使得燃油效率最高降低30%左右。

為離網(wǎng)供電系統(tǒng)配置儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠有效降低柴油消耗、運(yùn)維費(fèi)用、溫室氣體排放并延長柴油機(jī)使用壽命。

風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電占柴油發(fā)電總量的比例不斷增加，當(dāng)該比例達(dá)到30%左右的時(shí)候，其帶來的不穩(wěn)定性將直接降低當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的可靠性，應(yīng)當(dāng)限制增加更多的可再生能源發(fā)電。然而通過配置儲(chǔ)能系統(tǒng)，該比例可以實(shí)現(xiàn)100%，而工程的回收期縮短至3年。隨著燃油價(jià)格的上漲，經(jīng)濟(jì)性會(huì)更加顯著。

通信基站

通信基站所使用的傳統(tǒng)電池系統(tǒng)往往被用作備用電源，保證每年5-20次左右的短時(shí)或瞬間電力故障，它們不需要頻繁的深度充放電循環(huán)。

5KW-8小時(shí)深度循環(huán)儲(chǔ)能系統(tǒng)的目標(biāo)市場是離網(wǎng)或弱電網(wǎng)區(qū)域的通信基站，將使得這些通信基站實(shí)現(xiàn)重復(fù)循環(huán)或者使用風(fēng)能、太陽能等混合系統(tǒng)供電。

儲(chǔ)能系統(tǒng)大大降低了運(yùn)營成本、柴油消耗從而延長了柴油機(jī)壽命并降低了通信基站對(duì)環(huán)境溫度變化的敏感性。

投資遞延

鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠用來節(jié)約電網(wǎng)系統(tǒng)的固定設(shè)備投資；提高電網(wǎng)設(shè)備利用率，降低財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，避免數(shù)額巨大的一次性投資且設(shè)備利用率極低的情況發(fā)生，將投資用于更需要、更重要的場合；降低最終用戶的使用成本。儲(chǔ)能系統(tǒng)在輸配電系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)的其它重要優(yōu)勢包括：

通過無功補(bǔ)償和電壓調(diào)節(jié)提高服務(wù)可靠性和電力質(zhì)量；

削峰填谷，存儲(chǔ)波谷電力在波峰時(shí)出售，由此降低高峰價(jià)格波動(dòng)的市場風(fēng)險(xiǎn)并控制能源不均衡的高額費(fèi)用；通過本地供電、修正功率因數(shù)、調(diào)節(jié)電壓減少線損；減少線路擁堵，在能源供給的瓶頸部分提供順暢通道；提供旋轉(zhuǎn)備用、無功功率、振蕩補(bǔ)償以及黑啟動(dòng)能力；

基本用戶可以實(shí)現(xiàn)在用電高峰使用谷值電力，增加設(shè)備使用價(jià)值以及容量擴(kuò)展。

削峰填谷

儲(chǔ)能系統(tǒng)可以在配電端減低用戶能量負(fù)載峰值，這將促進(jìn)電網(wǎng)設(shè)備利用并滿足終端客戶需求。電網(wǎng)負(fù)載系數(shù)從而得到提高。下面的圖表表示在用電高峰時(shí)有選擇性地釋放電力可以實(shí)現(xiàn)顯著地節(jié)約能源

智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)是未來發(fā)達(dá)電網(wǎng)管理系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，儲(chǔ)能技術(shù)在其中擁有巨大的市場空間。

自愈式”輸配電系統(tǒng)

為滿足社會(huì)用電量迅速增長的需求，必須大力發(fā)展“自愈式”輸配電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)預(yù)測并對(duì)擾動(dòng)迅速反應(yīng)，從而持續(xù)優(yōu)化電力質(zhì)量。EPRI電力技術(shù)發(fā)展路線報(bào)告稱，“到2020年，對(duì)于優(yōu)質(zhì)電力的需求將遍及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的任何一個(gè)角落?！?br/>
自愈式電網(wǎng)帶來的巨大好處不僅包括提高電力可靠性，而且將持續(xù)改進(jìn)終端客戶服務(wù)，降低運(yùn)營成本并在現(xiàn)有電力網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上輸配更多有效功率通量。自愈式電網(wǎng)對(duì)于恐怖主義襲擊也有很好的抵御作用。自愈式電網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)的典型目標(biāo)包括：

動(dòng)態(tài)優(yōu)化電網(wǎng)系統(tǒng)性能，對(duì)于擾動(dòng)迅速反應(yīng)，以最小化負(fù)面影響擾動(dòng)后，快速有效恢復(fù)運(yùn)營。

充分調(diào)動(dòng)用戶響應(yīng)作為管理電網(wǎng)的有效手段當(dāng)可再生能源在電網(wǎng)系統(tǒng)中的比重不斷提高，這些不穩(wěn)定的電源將更加需要智能電網(wǎng)與儲(chǔ)能技術(shù)。使用需求側(cè)管理技術(shù)與儲(chǔ)能構(gòu)建自愈式電網(wǎng)的系統(tǒng)方法。

自愈式電網(wǎng)控制系統(tǒng)包括一系列網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與線性、非線性負(fù)載?？刂苽鞲衅饔糜诒O(jiān)控電力特征，控制繼電器用于實(shí)現(xiàn)與非線性負(fù)載的通訊，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主要電源和電力節(jié)點(diǎn)之間的連接。優(yōu)先恢復(fù)控制器與控制傳感器、控制繼電器、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)相連接，它從控制傳感器接收控制信號(hào)，響應(yīng)探測電網(wǎng)中的不規(guī)律性，自動(dòng)啟動(dòng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)為線性負(fù)載提供穩(wěn)定功率，并有選擇性地?cái)嚅_控制繼電器以斷開一定比例的非線性負(fù)載。