新型储能电池知识介绍

 

1. 新型储能电池

电池是最具成本效益的储能技术之一，具有模块化、响应性强、高度商业化的特点。随着技术创新和新型电池的成功开发，电池的效率、功率率、能量和循环寿命都有了显著的提高。蓄电池储能系统因其安装灵活、施工周期短等特点，在电力系统中有许多成功的应用。目前，可再生能源发电中电池储能和其他类型储能的研究主要集中在储能配置和容量优化[5,78]。但是，对蓄电池储能系统的建设方案和灵活操作还缺乏系统的探讨。因此，本文将对可再生能源发电的大功率电池储能系统的建设方案和运行进行初步探讨。

 

 

1. 新型储能电池

 

1.1锂离子电池

 

锂离子电池输出电压单一，工作温度范围宽，比能高，效率高，自放电率低，已广泛应用于便携式设备。其中，磷酸铁锂电池因其安全性好、放电率高而备受关注，其在电动汽车和电网储能中的应用也得到了迅速的推广。早在1992年至2001年的国家“分布式电池储能技术”项目中，日本就与多家研究机构和企业合作开发了适合静态储能应用的锂离子电池技术，并建立了一些千瓦级的示范系统。英国EDF电网在东部11千伏配电网静态同步补偿器(STATCOM)中拥有600 kW/200 kW•h锂离子电池储能系统，用于潮流和电压控制。AES公司已安装了12mw锂离子电池储能系统，提供旋转备份、调频等辅助服务。国家电网公司和南方电网还建立了兆瓦级锂离子电池储能电站进行示范研究。

 

高初始投资是影响锂离子电池在电网储能中广泛应用的重要因素之一。在高充放电随机性和频繁充电的应用中，循环寿命仍然制约着锂离子电池的应用。当锂离子电池发生过充和内部短路时，会出现温升，存在一定的安全隐患。

 

电池材料占锂离子电池成本的绝大部分。未来应进一步推进工业化，加强关键材料和大容量包装技术的自主研究，降低初期投资成本。采用新的电极材料，保护电路或均衡电路，提高电池的循环寿命和安全性。

2.2电池系统

 

首先，根据具体的应用需求，如容量、功率、充放电速率、响应时间等，构建电池系统。建筑形式是根据力量和能力来决定的。构建大功率电池系统，强大灵活的电池模块是基础，模块分组技术是关键。

 

2. 2. 1电池模块

 

传统的电池模块直接电池单体和曼联,辅以简单的保护或平衡电路,电池管理系统(BMS)检测电池模块在一个充电或放电时减少字符串包含整个集团的电池模块,这个计划很容易可以更有效地使用的字符串的容量不能,供电可靠性低。另一种方案是构建一个包含电池阵列、平衡电路和BMS的智能模块，如图1所示，然后通过一系列并行电池模块[21]构建一个大功率电池系统。