mw級大容量鋰電池儲(chǔ)能電站自主研發(fā)集成報(bào)告-wenkub
2023-05-28 22:32:38 本頁面
【正文】 形成成熟的成套裝備產(chǎn)業(yè)，但是，大容量鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用發(fā)展勢頭迅猛，發(fā)展?jié)摿薮?。南加州愛迪生電力公?Southern California Edison)于2009年8月計(jì)劃投資6千萬美元()，利用A123 Systems的設(shè)備建設(shè)當(dāng)今世界上最大的鋰離子電站(32MWh)。但是，鋰離子電池大容量集成接入電網(wǎng)的應(yīng)用直到2008年10月后才開始有報(bào)道。三元材料鋰電池是鈷酸鋰電池的替代產(chǎn)品，其相對安全、成本較低，鈦酸鋰電池是三元材料鋰電池的一種。隨著鋰離子電池性能和安全性的提高，以及成本的降低，由于其具有能量密度高、無記憶效應(yīng)、無污染、自放電小、循環(huán)壽命長的特點(diǎn)，逐步受到業(yè)界的關(guān)注和重視。利用鉛酸電池構(gòu)建大容量儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電網(wǎng)，作為移峰填谷的應(yīng)用，最早開始于1980年代。鋰電池儲(chǔ)能電站 儲(chǔ)能系統(tǒng) 儲(chǔ)能技術(shù)MW級大容量鋰電池儲(chǔ)能電站自主研發(fā)集成報(bào)告1 國內(nèi)外大容量鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀近年來，儲(chǔ)能技術(shù)的研究和發(fā)展一直受到各國能源、交通、電力、電訊等部門的重視。 2011920 18:55:35 電能的儲(chǔ)存形式可具體分為機(jī)械、電磁、電化學(xué)電池三大類型。然而，鉛酸電池循環(huán)壽命較短(平均循環(huán)壽命為500～1500次)而且在高溫下壽命會(huì)縮短，能量密度和功率密度較低(30～50Wh/kg、75～300W/kg)，且在制造過程中存在一定的環(huán)境污染，這使得常規(guī)電池遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了大容量接入電網(wǎng)的要求。從鋰離子電池使用的正極材料角度可以將目前的鋰離子電池分為： (LiCoO2) 鈷酸鋰電池、(Li(NiCoMn)O2)三元材料電池、(LiMn2O4)錳酸鋰電池以及(LiFePO4)磷酸鐵鋰電池等。磷酸鐵鋰電池，與傳統(tǒng)的鈷酸鋰電池相比，能量密度為鈷酸鋰電池的75%，但在制造成本、安全性、循環(huán)壽命等方面有明顯的優(yōu)勢。美國A123 Systems公司已開發(fā)出2MW(Hybrid Ancillary Power Unit)，2008年11月，A123 Systems公司聯(lián)合GE公司，與美國AES公司與合作，于2009年在賓夕法尼亞州實(shí)施了2MW的HAPU柜式磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電網(wǎng)。印第安納州的Power amp。2 鋰電池儲(chǔ)能電站的技術(shù)成熟度與風(fēng)險(xiǎn)評估電池儲(chǔ)能電站的關(guān)鍵設(shè)備主要包括電池、電池管理系統(tǒng)(BMS)、站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)和電力電子變流器(PCS)四個(gè)部分。相比較而言，電力電子變流器(PCS)是四者當(dāng)中技術(shù)成熟度最低的一個(gè)，下面具體進(jìn)行分析。國內(nèi)從事電力電子變流器行業(yè)的企業(yè)也主要集中于光伏和風(fēng)力發(fā)電等新能源應(yīng)用領(lǐng)域，市場上還沒有專門針對儲(chǔ)能電站應(yīng)用的雙向變流器的成熟產(chǎn)品。一直以來國內(nèi)變流器市場被ABB等幾家外資巨頭壟斷，但是國家近幾年發(fā)布了關(guān)于風(fēng)力發(fā)電方面的一大批科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目，在風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)及變流器的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化方面投入了大量資金，促進(jìn)了國內(nèi)風(fēng)電變流器企業(yè)的發(fā)展。目前國內(nèi)絕大部分企業(yè)提供的都是雙饋型變流器。國內(nèi)生產(chǎn)光伏逆變器的廠商有合肥陽光、北京索英、北京科諾偉業(yè)、志誠冠軍、北京日佳、南京冠亞、北京四方繼保等企業(yè)。20MVA的STATCOM，1999年在河南省洛陽市朝陽220KV變電站投入試運(yùn)行，并于通過了相關(guān)科技鑒定。與風(fēng)電和光伏等可再生能源并網(wǎng)領(lǐng)域不同的是，大規(guī)模電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用對于變流器(PCS)的技術(shù)要求更高，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)PCS既要與電池組接口完成充放電管理，又要與電網(wǎng)接口實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)功能。PCS不再是一個(gè)獨(dú)立的并網(wǎng)裝置，而是需要與電力系統(tǒng)進(jìn)行頻繁互動(dòng)的系統(tǒng)級設(shè)備。在國內(nèi)，這個(gè)領(lǐng)域幾乎還是空白。然而，該系統(tǒng)為容量有限的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用，其與大容量儲(chǔ)
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