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储能系统最好选择:锂电池

2015-05-07 00:01
kumsing
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  光动力2号所需的电力由太阳能电池板发出后,将被储存在锂聚合物电池中,供飞机在夜间用能需求,其能量密度优化至260瓦时/千克。电池密封在高密度泡沫中,安装在四个发动机舱内,并有一个系统控制蓄电池的充电阀和温度。电池的总重量为633千克,仅占飞机总重的四分之一。为了节约能量,飞机白天将攀升到8500米高空,夜间则会在1500米高度低空飞行,并且夜间飞行时,飞行员会将时速控制在50~70公里。

  储能技术是太阳能、风能等可再生能源发电成为主力能源需要解决的关键技术,光伏发电等具有随机性和间歇式特点,昼夜间发电量差异极大,而利用储能装置可使间歇性、波动性的新能源变得可调、可控。

  目前主流的储能技术包括物理类储能和电化学储能两类。物理类储能有:抽水蓄能、压缩空气、飞轮储能及超导储能等。电化学储能有:钠硫电池、钒电池、锂电池、铅酸电池等。发展新能源产业必须大力发展高安全、长寿命、高能量密度的储能电池。针对电网应用的储能电池要求大容量,市场上较多见的是锂离子电池、钠硫电池和液流电池技术。表1是电化学储能主要技术的对比。各种储能电池的特点及适用性如表2。

  锂离子电池

  锂离子电池是最常见的电化学储能电池,手机、笔记本电脑的电池多为锂离子电池。同时也开始大规模应用于光伏、风电等可再生能源发电领域。锂离子电池的优点包括:能量密度高,比能量达到120kw/kg以上;循环寿命长,单体电池循环寿命超过1000次;自放电率较少;电压平台高,为3.6V;无记忆效应;目前我国锂离子电池上下游产业链比较成熟,正负极材料生产厂商多,随着技术的成熟,成本有望进一步下降。相对而言,它的缺点包括:目前成本高无法大规模推广应用;由于锂电池一致性问题没有很好的解决,当组成电池组时,循环寿命明显下降,制约储能应用;安全性能问题,需要复杂的保护电路。

  高能效和电力容量上的优越性也让锂离子电池的市场扩大到交通领域。小型锂电池的研发和推广已经非常成功,但是,锂电池的大型化却是困难重重,面临造价高、运行温度高和易短路等问题。虽然在锂离子电池的研发方面已经取得了实质性进展,但是还需要很多工作来延长电池的使用寿命,还要提高电池使用时的安全性并降低材料成本。

  从锂电池的使用量来说,电动汽车产业应该远远高于风、光电产业,而且这一趋势会保持相当长的一段时间。虽然锂电池规模过大时,在能量控制上非常复杂,但是,国家电网在风光储输一体化项目招标中仍倾向于锂离子电池。在其招标公告中,招标范围提及了磷酸铁锂电池。目前许多国家也都已经开始了把电动汽车作为一种分布式储能方式的前沿研究。

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