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磷酸鐵鋰電池儲能系統(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:

  磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)在電力能源的應(yīng)用。磷酸鐵鋰電池應(yīng)用場景可分為消費(fèi)、動(dòng)力和儲能三種。儲能鋰電池作為新興應(yīng)用場景也逐漸受到重視,儲能是解決新能源風(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。目前主流儲能鋰電池有三元鋰和磷酸鐵鋰兩種。

  磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)在電力能源的應(yīng)用

磷酸鐵鋰電池儲能.jpg

  ◆控制系統(tǒng)

  磷酸鐵鋰電池能量存儲系統(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。它可以通過撥號或因特網(wǎng)進(jìn)行訪問。它有多重防衛(wèi)層以限制對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系統(tǒng)能夠經(jīng)濟(jì)地存儲并按照需求提供大規(guī)模電力,主要模式是固定方式。它是一種長壽命、少維護(hù)、高效率的技術(shù),支持電力與儲能容量的無級擴(kuò)展。儲能系統(tǒng)對于可再生能源供應(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。磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)對于環(huán)境友好,在所有的儲能技術(shù)中對于生態(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)儲能系統(tǒng)的目標(biāo)市場是離網(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。磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)大大降低了運(yùn)營成本、柴油消耗從而延長了柴油機(jī)壽命并降低了通信基站對環(huán)境溫度變化的敏感性。

  ◆削峰填谷

  鋰電池儲能系統(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,磷酸鐵鋰電池儲能技術(shù)在其中擁有巨大的市場空間。

  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,儲能電池是大規(guī)模儲能系統(tǒng)的關(guān)鍵。鋰電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長、自放電率小、無記憶效應(yīng)和綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),在電力儲能領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

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