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儲能系統最好選擇:鋰電池

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年11月22日  

光動力2號所需的電力由太陽能電池板發出后,將被儲存在聚合物電池中,供飛機在夜間用能需求,其能量密度優化至260瓦時/千克。電池密封在高密度泡沫中,安裝在四個發動機艙內,并有一個系統控制蓄電池的充電閥和溫度。電池的總重量為633千克,僅占飛機總重的四分之一。為了節約能量,飛機白天將攀升到8500米高空,夜間則會在1500米高度低空飛行,并且夜間飛行時,飛行員會將時速控制在50~70公里。

儲能技術是太陽能、風能等可再生能源發電成為主力能源需要解決的關鍵技術,光伏發電等具有隨機性和間歇式特點,晝夜間發電量差異極大,而利用儲能裝置可使間歇性、波動性的新能源變得可調、可控。

目前主流的儲能技術包括物理類儲能和電化學儲能兩類。物理類儲能有:抽水蓄能、壓縮空氣、飛輪儲能及超導儲能等。電化學儲能有:鈉硫電池、釩電池、鋰電池、鉛酸電池等。發展新能源產業必須大力發展高安全、長壽命、高能量密度的儲能電池。針對電網應用的儲能電池要求大容量,市場上較多見的是鋰離子電池、鈉硫電池和液流電池技術。表1是電化學儲能主要技術的對比。各種儲能電池的特點及適用性如表2。

鋰離子電池

鋰離子電池是最常見的電化學儲能電池,手機、筆記本電腦的電池多為鋰離子電池。同時也開始大規模應用于光伏、風電等可再生能源發電領域。鋰離子電池的優點包括:能量密度高,比能量達到120kw/kg以上;循環壽命長,單體電池循環壽命超過1000次;自放電率較少;電壓平臺高,為3.6V;無記憶效應;目前我國鋰離子電池上下游產業鏈比較成熟,正負極材料生產廠商多,隨著技術的成熟,成本有望進一步下降。相對而言,它的缺點包括:目前成本高無法大規模推廣應用;由于鋰電池一致性問題沒有很好的解決,當組成電池組時,循環壽命明顯下降,制約儲能應用;安全性能問題,需要復雜的保護電路。

高能效和電力容量上的優越性也讓鋰離子電池的市場擴大到交通領域。小型鋰電池的研發和推廣已經非常成功,但是,鋰電池的大型化卻是困難重重,面臨造價高、運行溫度高和易短路等問題。雖然在鋰離子電池的研發方面已經取得了實質性進展,但是還需要很多工作來延長電池的使用壽命,還要提高電池使用時的安全性并降低材料成本。

從鋰電池的使用量來說,電動汽車產業應該遠遠高于風、光電產業,而且這一趨勢會保持相當長的一段時間。雖然鋰電池規模過大時,在能量控制上非常復雜,但是,國家電網在風光儲輸一體化項目招標中仍傾向于鋰離子電池。在其招標公告中,招標范圍提及了磷酸鐵鋰電池。目前許多國家也都已經開始了把電動汽車作為一種分布式儲能方式的前沿研究。

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