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儲(chǔ)能鋰電池技術(shù)認(rèn)識(shí)和分析
時(shí)間: 2018-12-27 10:24
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儲(chǔ)能電池技術(shù)分為 儲(chǔ)能電池 本體技術(shù)和儲(chǔ)能電池應(yīng)用技術(shù)，如何正確的認(rèn)識(shí)和理解當(dāng)下的儲(chǔ)能技術(shù)，下面由江能電子技術(shù)工程師來(lái)分析一下。 根據(jù)目前的儲(chǔ)能電池發(fā)展來(lái)看，根據(jù)所用
儲(chǔ)能電池技術(shù)分為儲(chǔ)能電池本體技術(shù)和儲(chǔ)能電池應(yīng)用技術(shù)，如何正確的認(rèn)識(shí)和理解當(dāng)下的儲(chǔ)能技術(shù)，下面由江能電子技術(shù)工程師來(lái)分析一下。
根據(jù)目前的儲(chǔ)能電池發(fā)展來(lái)看，根據(jù)所用的能量形式，可將儲(chǔ)能本體技術(shù)大致分為四類(lèi);物理儲(chǔ)能(抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能)、電化學(xué)儲(chǔ)能(各類(lèi)二次電池、電化學(xué)超級(jí)電容器)、化學(xué)儲(chǔ)能(人工清潔能源如儲(chǔ)氫、儲(chǔ)碳等化學(xué)反應(yīng)儲(chǔ)能)、儲(chǔ)熱/蓄冷(顯熱儲(chǔ)能、相變儲(chǔ)能、化學(xué)反應(yīng)儲(chǔ)熱)。儲(chǔ)能電池屬于電化學(xué)儲(chǔ)能的一類(lèi)，是目前發(fā)展最為迅速的儲(chǔ)能技術(shù)類(lèi)型。
但是，并非所有的電池都可以稱(chēng)為儲(chǔ)能電池，系統(tǒng)功率在1KW量級(jí)以上的，用于電動(dòng)車(chē)、通訊基站的電池，可以稱(chēng)為儲(chǔ)能電池;系統(tǒng)功率≥1MW，用于儲(chǔ)能電站的電池稱(chēng)為電力儲(chǔ)能電池。
儲(chǔ)能鋰電池應(yīng)用技術(shù)主要指BMS(電池管理系統(tǒng))、PCS(電池儲(chǔ)能系統(tǒng)能量控制裝置)、EMS(能量管理系統(tǒng))。BMS是電池本體與應(yīng)用端之間的紐帶，主要對(duì)象是二次電池，目的是提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過(guò)度充電和過(guò)度放電。PCS是與儲(chǔ)能電池組配套，連接于電池組與電網(wǎng)之間，把電網(wǎng)電能存入電池組或?qū)㈦姵亟M能量回饋到電網(wǎng)的系統(tǒng)。EMS是現(xiàn)代電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)總稱(chēng)，包括計(jì)算機(jī)、操作系統(tǒng)、EMS支撐系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視、自動(dòng)發(fā)電控制與計(jì)劃、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用分析。
首先，以需求為導(dǎo)向，根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)際需求發(fā)展相適應(yīng)的儲(chǔ)能電池技術(shù);低成本、長(zhǎng)壽命、高安全、易回收是儲(chǔ)能電池技術(shù)發(fā)展的總體目標(biāo)。
儲(chǔ)能可在諸多方面發(fā)揮重要作用，比如電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻，平滑可再生能源發(fā)電波動(dòng)，改善配電質(zhì)量和可靠性，基站、社區(qū)或家庭備用電源，分布式微電網(wǎng)儲(chǔ)能，電動(dòng)汽車(chē)VEG模式的供能系統(tǒng)等。儲(chǔ)能應(yīng)用的場(chǎng)景不同、技術(shù)要求也會(huì)不同，沒(méi)有任何一類(lèi)電池能夠滿(mǎn)足所有場(chǎng)景的要求。因此，要以需求為導(dǎo)向，根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)際需求發(fā)展相適應(yīng)的儲(chǔ)能電池技術(shù)。
盡管目前利用峰谷電價(jià)差發(fā)展儲(chǔ)能的商業(yè)模式頗受關(guān)注，但這可能是個(gè)偽命題，短期內(nèi)可行，長(zhǎng)期看來(lái)并不可行。原因在于，隨著儲(chǔ)能技術(shù)成本的下降，電網(wǎng)的峰谷電價(jià)差將越來(lái)越低。未來(lái)只有當(dāng)儲(chǔ)能成本低于火電調(diào)峰成本后，儲(chǔ)能裝備才可能作為重要補(bǔ)充，納入到電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)。
其次，要高度重視大型電力儲(chǔ)能電池技術(shù)的基礎(chǔ)創(chuàng)新研究和知識(shí)產(chǎn)權(quán)布局，同時(shí)推動(dòng)開(kāi)展儲(chǔ)能電池技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)商業(yè)共享。
隨著儲(chǔ)能規(guī)模應(yīng)用，大型儲(chǔ)能技術(shù)是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，開(kāi)發(fā)單體功率≥100KW的超高功率安全儲(chǔ)能電池技術(shù)將是一個(gè)重要的研發(fā)方向。以解決應(yīng)用問(wèn)題為核心，要用做小電池的思路做小電池、用做大電池的思路做大電池，而不能用小電池的結(jié)構(gòu)思路來(lái)制作大型電力儲(chǔ)能電池。
此外，我們目前對(duì)于儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用方式和儲(chǔ)能技術(shù)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)可能還是初步的，膚淺的。電力儲(chǔ)能是一個(gè)系統(tǒng)儲(chǔ)/放電的概念，很有可能需要多種技術(shù)經(jīng)濟(jì)模式的組合，而非局限于單一電池循環(huán)充放電行為的理解。
最后，根據(jù)儲(chǔ)能(電池)技術(shù)水平實(shí)事求是地發(fā)展儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)，務(wù)必在儲(chǔ)能電池本體技術(shù)安全可靠的前提下，再開(kāi)展大型兆瓦級(jí)以上的示范應(yīng)用。
在電力行業(yè)，安全是首要考慮的目標(biāo)，儲(chǔ)能的應(yīng)用也不例外。儲(chǔ)能電池技術(shù)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性是決定其能否規(guī)模利用的前提。
必須明確儲(chǔ)能鋰電池本體技術(shù)和儲(chǔ)能電池應(yīng)用技術(shù)的區(qū)別和聯(lián)系。對(duì)于絕大多數(shù)儲(chǔ)能電池技術(shù)而言，當(dāng)該技術(shù)開(kāi)展兆瓦級(jí)以上的示范應(yīng)用時(shí)，主要是發(fā)現(xiàn)并解決儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中的技術(shù)問(wèn)題和經(jīng)濟(jì)性評(píng)估，而不是儲(chǔ)能電池本體技術(shù)的問(wèn)題。換言之，應(yīng)該在儲(chǔ)能本體技術(shù)安全可靠的前提下，再開(kāi)展兆瓦級(jí)以上的示范應(yīng)用。示范應(yīng)用的目的是積累應(yīng)用數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)應(yīng)用技術(shù)，解決應(yīng)用問(wèn)題，評(píng)估應(yīng)用經(jīng)濟(jì)。如示范項(xiàng)目進(jìn)展順利，其大規(guī)模推廣也將逐步鋪開(kāi)，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)才能得以健康發(fā)展。
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