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电池知识

电池储能路线如此丰富该如何选择呢?

来源:宝鄂实业    2019-10-05 20:42    点击量:
电池储能路径的选择可谓丰富,至少包括:铅酸(铅碳电池)、锂离子电池(三元、磷酸铁锂)、超级电容器、纳米电池、液流电池、钠硫电池等。在炫目的电池技术中,存储用户和集成商如何选择?设计和长期规划应遵循哪些原则?近日,该杂志采访了包括院士在内的资深人士,他们给出的答案是:储能电池必须坚持安全第一的原则,具体的技术路线和方案应该结合起来,下一代电池可能更具颠覆性,值得期待。
 
安全第一
 
专家表示,作为一个新兴产业,储能首先必须站稳脚跟,才能谈得上、向前发展。急于求成或无保障地快速工作,将给行业带来无尽的危害。
 
6月中旬,韩国工业和信息化部公布了此前23起储能电站火灾事故的处理结果。究其原因,主要有蓄电池系统缺陷、绝缘检测保护系统不足、蓄电电站建成后管理维护不足、变流器(PCS)与储能系统(ESS)综合管理系统不完善等。
 
储能电池系统必须满足四个应用要求:能量传递、调峰调频、平滑输出、跟踪调度曲线等,如何在不妨碍发展的前提下加强规范是需要全行业共同探讨的问题。
 
中国工程院院士顾国彪说,与物理储能相比,目前电化学存储最大的问题是大容量电池系统容易出现安全问题。即使是一个成熟的工厂最好的电池,如果电源平衡控制不好,也会引发安全事故。
 
据分析,电池起火有两个原因。一方面,由于电路、逆变器和电池管理系统的设计不合理或故障,故障位置的加热时间、电弧的瞬时热释放或电火花将导致短路导致电气火灾。另一方面,随着电池周期的增加,会发生过充、过放电和不可逆的副反应。容量衰减、内阻增大、内部短路、异常产气、锂析出等现象是由其他原因引起的。局部或整体温度的急剧上升和大量热量的积累会导致电池系统的热失控。
 
中国工程院院士杨宇盛认为,目前高镍、三元等高能电池不应成为发展重点。目前看来,磷酸铁锂电池安全性高、寿命长。他们既不需要镍也不需要钴。而且,他们已经掌握了微纳结构碳涂层技术,可以成为主力军,但性价比有待不断提高。
 
据中国电力学院首席专家说,从理论上讲,磷酸铁锂不是绝对安全的,而是相对安全的。目前,蓄能电站的安全事故多发生在没有预警或延误的情况下,现有的消防措施并不是针对火力配置,最终演变成严重事故。
 
因此,除了加强电池管理外,还应考虑一些被动安全措施,如传感器、消防系统,甚至在运行维护水平上及早介入。与光伏发电厂一样,储能系统也要牢记“七点靠设计,三点靠运行维护”的原则,并付诸实施,确保系统的安全可控。
 
业内人士还建议,为了特殊应用场景下的储能系统安全,需要颁布规范和标准。例如,对于安装在地下室的商业和商业用户的储能系统,必须注意安全问题并认真评估。据报道,澳大利亚标准澳大利亚AS5139标准要求锂离子电池安装在一个独立的空间/外壳中,而家用电池储能系统只能安装在一个特殊的户外区域。

未来,电化学储能技术的目标是“低成本、长寿命、高安全、易回收”,有待技术的颠覆性创新和突破。