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磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)在光伏發(fā)電中的應用

來源:存能電氣  日期:2019-01-04 14:01  瀏覽量:

  磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)在光伏發(fā)電中的應用。高性能的儲能電池對光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關重要,相比于鉛酸電池,磷酸鐵鋰電池具有比能量高、儲能效率高、循環(huán)壽命長、使用成本低等優(yōu)勢。利用鋰電池作為儲能電源,可把能源效率提高至90%左右,因此非常適合用作新能源儲能裝置。本文存能電氣小編就聊聊磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)在光伏發(fā)電中的應用。

  光伏系統(tǒng)儲能鋰電池原理:

  光伏儲能電池是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)不可缺少存儲能電能部件,其主要功能是存儲光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能,并在日照量不足,夜間以及應急狀態(tài)下為負載供電。常用的儲能電池有鉛酸蓄電池,堿性蓄電池,鋰電池,超級電容,它們分別應用于不同場合或者產(chǎn)品中,目前應用最廣是磷酸鐵鋰電池,發(fā)展最快的是鋰電池,目前主要有磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。

  太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)對儲能的基本要求:

  太陽能發(fā)電系統(tǒng)成本高、轉(zhuǎn)化效率低、隨環(huán)境變化性強,因此對儲能環(huán)節(jié)的要求較高。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的使用壽命一般是20年,要求與之配套的儲能環(huán)節(jié)具有使用壽命長、性能穩(wěn)定、能量效率較高、適應環(huán)境能力強等特征。

  磷酸鐵鋰電池性能分析:

  磷酸鐵鋰電池是近幾年發(fā)展起來的新型二次電源,具有輸入輸出功率大、工作溫度范圍寬、無記憶效應、免維護、擁有2000次的充放電使用壽命、安全以及綠色環(huán)保等特點,正在成為化學電池的主角。

  磷酸鐵鋰電池的電壓平臺為3.2V,比能量也是鉛酸電池的2倍多,而體積比能量是鉛酸電池的4~5倍,如果利用磷酸鐵鋰電池代替鉛酸電池用于光伏發(fā)電系統(tǒng),可以大大縮小電池所占空間,降低維護工作量。在光伏儲能效率方面,磷酸鐵鋰電池具有明顯的優(yōu)勢。

  磷酸鐵鋰電池儲能在光伏發(fā)電中的應用:

光伏發(fā)電.jpg

  隨著風能、光伏等可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,電網(wǎng)干擾、污染及隨機性引起的棄光、棄風問題日趨嚴重。自2011年起,通過對磷酸鐵鋰電池為基礎的化學儲能系統(tǒng)的潛心開發(fā)、測試與運用,已攻克并不斷攻克著儲能系統(tǒng)中一個又一個應用難題。

  光伏組件陣列利用太陽能電池板的光伏效應將光能轉(zhuǎn)換為電能,然后對鋰電池組充電,通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電對負載進行供電;智能控制器根據(jù)日照強度及負載的變化,不斷對蓄電池組的工作狀態(tài)進行切換和調(diào)節(jié):一方面把調(diào)整后的電能直接送往直流或交流負載。另一方面把多余的電能送往蓄電池組存儲。發(fā)電量不能滿足負載需要時,控制器把蓄電池的電能送往負載,保證了整個系統(tǒng)工作的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

  并網(wǎng)逆變系統(tǒng)由幾臺逆變器組成,把蓄電池中的直流電變成標準的380V市電接入用戶側(cè)低壓電網(wǎng)或經(jīng)升壓變壓器送入高壓電網(wǎng)。鋰電池組在系統(tǒng)中同時起到能量調(diào)節(jié)和平衡負載兩大作用。它將光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的電能轉(zhuǎn)化為化學能儲存起來,以備供電不足時使用。

  磷酸鐵鋰電池可將光伏系統(tǒng)儲能效率提至95%:

  磷酸鐵鋰電池,度電成本大約為0.8元-0.85元。目前制約儲能商業(yè)化發(fā)展的很大因素就是成本高。隨著技術(shù)水平的提高,儲能的度電成本正呈現(xiàn)逐年下降趨勢,相信未來磷酸鐵鋰電池儲能成本未來在業(yè)內(nèi)會具有競爭優(yōu)勢。

  磷酸鐵鋰電池可將光伏系統(tǒng)儲能效率提至95%,遠超過傳統(tǒng)鉛酸電池的70~80%,并且擁有2000次充放電使用壽命。鋰電池有望提高太陽能發(fā)電系統(tǒng)的效率,并有助于降低其安裝和保養(yǎng)費用。

  總結(jié):太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的快速發(fā)展對儲能系統(tǒng)提出了更高的要求,酸鐵鋰電池的儲能效率高、壽命長、充放電性能好等特性決定其非常適合于作為新能源儲能用電源。磷酸鐵鋰電池的光伏發(fā)電儲能系統(tǒng)能源效率高,充放電使用壽命長,運行穩(wěn)定可靠,應用前景良好。

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