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風能和太陽能是新能源發(fā)電的主力
風能和太陽能是新能源發(fā)電的主力,但均具有波動大、難預(yù)測等特點,而電池儲能具有調(diào)度響應(yīng)快、配置靈活、控制精準、環(huán)境友好等特點,成為新能源發(fā)電的搭檔,這已是行業(yè)共識并得到了國家相關(guān)部門認可。雖然燃氣發(fā)電和抽水蓄能電站也能完成一部分新能源調(diào)峰工作,但平滑輸出和調(diào)頻效果遠不及電池儲能。集中在同一個地方的風電與光伏發(fā)電雖然可自然平衡一部分輸出波動(如風光互補效應(yīng)),不過既無風又無光的時刻也會時有發(fā)生,因此配套一定規(guī)模的電池儲能電站是新能源電站實現(xiàn)跟蹤計劃發(fā)電的選擇。
光伏發(fā)電接入,實現(xiàn)削峰填谷、負荷補償,提高電能質(zhì)量應(yīng)用的儲能
作為配合光伏發(fā)電接入,實現(xiàn)削峰填谷、負荷補償,提高電能質(zhì)量應(yīng)用的儲能電站,儲能電池是非常重要的一個部件,必須滿足以下要求:容易實現(xiàn)多方式組合,滿足較高的工作電壓和較大工作電流;電池容量和性能的可檢測和可診斷,使控制系統(tǒng)可在預(yù)知電池容量和性能的情況下實現(xiàn)對電站負荷的調(diào)度控制;高安全性、可靠性:在正常使用情況下,電池正常使用壽命不低于1--5年;在極限情況下,即使發(fā)生故障也在受控范圍,不應(yīng)該發(fā)生、燃燒等危及電站安全運行的故障;
儲能電池應(yīng)將安全因素放在首位
對于未來電池的發(fā)展,儲能電池應(yīng)將安全因素放在首位,不要只追求高能量密度,應(yīng)優(yōu)先使用高安全性的電芯,寧愿犧牲一些比能量規(guī)模。在蓄電的設(shè)計中要控制不發(fā)生“連鎖反應(yīng)”,堅持安全操作規(guī)程,決不可“濫用”。另外,電池處理不當會造成污染,這也是未來電池發(fā)展中應(yīng)著重注意的問題。抓住各類電池的特點,依勢發(fā)展,是當前電池技術(shù)需要注意的問題。比如鋰離子電池,應(yīng)將安全性放在首位;鋰硫電池,則需攻克壽命、功率和安全三大關(guān);
在目前各類儲能電池中,液流電池和鋰漿料電池屬于典型的容量型電池,鋰離子電池中的鈦酸鋰電池以及超級電容器則是一類典型的功率型電池。其它種類的電池,可以通過更改電池材料和工藝,進行某種程度的屬性調(diào)整,以適應(yīng)不同的儲能應(yīng)用場景。
儲能電池對于能量密度沒有太高的要求,針對不同應(yīng)用場景,會對其功率密度有一定的要求,比如需具備安全、長壽命、能量轉(zhuǎn)換,循環(huán)次數(shù)一般要大于3500次。
綜合來看,電力調(diào)峰、離網(wǎng)型光伏儲能或用戶側(cè)的峰谷價差儲能,一般需要儲能電池連續(xù)充電或連續(xù)放電兩個小時以上,因此適合充放電倍率≤0.5C的容量型電池;