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磷酸鐵鋰電池儲能系統在電力能源的應用

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在電力能源的應用。磷酸鐵鋰電池應用場景可分為消費、動力和儲能三種。儲能鋰電池作為新興應用場景也逐漸受到重視,儲能是解決新能源風電、光伏間歇波動性,實現“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在電力能源的應用

磷酸鐵鋰電池儲能.jpg

  ◆控制系統

  磷酸鐵鋰電池能量存儲系統由可編程邏輯控制器(PLC)和人機界面(HMI)進行控制。PLC系統的關鍵功能之一是控制儲能系統的充電時間和速率通過標準化的通信輸入、控制信號和電力供應,它與系統其余部分集成在一起。它可以通過撥號或因特網進行訪問。它有多重防衛層以限制對它的不同功能的訪問,并且為遠程監控提供定制的報告和報警功能。

  ◆電力轉換系統

  電力轉換系統的功能是對磷酸鐵鋰電池進行充電和放電,并且為本地電網提供改善的供電質量、電壓支持和頻率控制。它有一個能進行復雜而快速地動作、多象限、動態的控制器(DSP),帶有專用控制算法,能夠在設備的整個范圍內轉換輸出,即循環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能夠經濟地存儲并按照需求提供大規模電力,主要模式是固定方式。它是一種長壽命、少維護、高效率的技術,支持電力與儲能容量的無級擴展。儲能系統對于可再生能源供應商、電網企業和終端用戶尤為有效。

  鐵鋰電池儲能系統能夠應用于電力供應價值鏈的各個環節,可將諸如風能、太陽能等間歇性可再生能源電力轉化為穩定的電力輸出;偏遠地區電力供應的最優化解決方式;電網固定投資的遞延,以及削峰填谷的應用。儲能系統也能夠作為變電站及通信基站提供備用電源得到應用。磷酸鐵鋰電池儲能系統對于環境友好,在所有的儲能技術中對于生態影響程度最低,同時不以鉛或鎘等元素為主要反應物。

  ◆偏遠地區供電

  在人煙稀少的偏遠地區,如海島,柴油發電機往往作為單一的能量來源。柴油發電機往往因為負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

  風力發電與光伏發電占柴油發電總量的比例不斷增加,當該比例達到30%左右的時候,其帶來的不穩定性將直接降低當地電網的可靠性,應當限制增加更多的可再生能源發電。然而通過配置鋰電池儲能系統,該比例可以實現100%,而工程的回收期縮短至3年。隨著燃油價格的上漲,經濟性會更加顯著。

  ◆通信基站

  通信基站所使用的傳統電池系統往往被用作備用電源,保證每年5-20次左右的短時或瞬間電力故障,它們不需要頻繁的深度充放電循環。

  5KW-8小時深度循環儲能系統的目標市場是離網或弱電網區域的通信基站,將使得這些通信基站實現重復循環或者使用風能、太陽能等混合系統供電。磷酸鐵鋰電池儲能系統大大降低了運營成本、柴油消耗從而延長了柴油機壽命并降低了通信基站對環境溫度變化的敏感性。

  ◆削峰填谷

  鋰電池儲能系統可以在配電端減低用戶能量負載峰值,這將促進電網設備利用并滿足終端客戶需求。電網負載系數從而得到提高。下面的圖表表示在用電高峰時有選擇性地釋放電力可以實現顯著地節約能源。

  ◆智能電網

  智能電網是未來發達電網管理系統的一個重要組成部分,磷酸鐵鋰電池儲能技術在其中擁有巨大的市場空間。

  隨著磷酸鐵鋰電池技術的成熟完善和成本日益優化,大規模儲能系統是未來新能源系統與智能電網的重要組成部分,儲能電池是大規模儲能系統的關鍵。鋰電池具有能量密度高、循環壽命長、自放電率小、無記憶效應和綠色環保等優點,在電力儲能領域具有廣闊的應用前景。

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