磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力能源的應(yīng)用

來源：存能電氣  日期：2019-04-30 11:49  瀏覽量：次

　　磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力能源的應(yīng)用。磷酸鐵鋰電池應(yīng)用場(chǎng)景可分為消費(fèi)、動(dòng)力和儲(chǔ)能三種。儲(chǔ)能鋰電池作為新興應(yīng)用場(chǎng)景也逐漸受到重視，儲(chǔ)能是解決新能源風(fēng)電、光伏間歇波動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)“削峰平谷”功能的重要手段之一。目前主流儲(chǔ)能鋰電池有三元鋰和磷酸鐵鋰兩種。

　　磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力能源的應(yīng)用

　　◆控制系統(tǒng)

　　磷酸鐵鋰電池能量存儲(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)

　　電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的功能是對(duì)磷酸鐵鋰電池進(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。磷酸鐵鐵鋰電池能源存儲(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(zhǎng)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。磷酸鐵鋰電池儲(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。

　　◆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

　　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。然而通過配置鋰電池儲(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(chǎng)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。磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)大大降低了運(yùn)營(yíng)成本、柴油消耗從而延長(zhǎng)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。

　　◆削峰填谷

　　鋰電池儲(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，磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)在其中擁有巨大的市場(chǎng)空間。

　　隨著磷酸鐵鋰電池技術(shù)的成熟完善和成本日益優(yōu)化，大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)是未來新能源系統(tǒng)與智能電網(wǎng)的重要組成部分，儲(chǔ)能電池是大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵。鋰電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電率小、無記憶效應(yīng)和綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在電力儲(chǔ)能領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。