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ORNL研發(fā)創(chuàng)新控制系統(tǒng) 再利用電動汽車電池組為家庭供應(yīng)電力

鉅大LARGE  |  點擊量:881次  |  2020年04月28日  

據(jù)外媒報道,美國(OakRidgeNationalLaboratory,ORNL)的研究人員研發(fā)出一種創(chuàng)新控制系統(tǒng),可以重新利用電動汽車電池組,存儲供家庭使用的電力,而且計劃將該技術(shù)擴展至大型電網(wǎng)項目。


即使電池?zé)o法再為電動汽車供應(yīng)動力,其實仍存儲了大量能量。此類電池組可能無法再承受電動汽車極端的充放電條件,不過仍可以作為低成本的固定儲能系統(tǒng),據(jù)估計,仍可以再使用10年以上。


此類再利用電池是電網(wǎng)能源存儲的理想選擇,在美國全國范圍內(nèi)安裝更多可再生間歇性電源,關(guān)于保持電力供需平衡至關(guān)重要。據(jù)美國能源情報署(U.S.EnergyInformationAdministration)的數(shù)據(jù),2018年,太陽能、風(fēng)能和水力等可再生能源發(fā)電占美國總發(fā)電量的17%左右,而且現(xiàn)在家庭和公司正在安裝越來越多的可再生能源裝置。


但是,利用新電池制成的現(xiàn)場儲能系統(tǒng)的成本仍然相當(dāng)高。低成本、重新再利用電池儲能的潛力則非常大。目前,美國約有100萬輛電動汽車上路,愛迪生基金會(EdisonFoundation)估計,到2030年,美國將有1870萬輛電動汽車,約占汽車總數(shù)的7%,全部都由電池組供應(yīng)動力。


ORNL研究員MichaelStarke一直在領(lǐng)導(dǎo)由OE儲能項目供應(yīng)支持的項目,以創(chuàng)建二次利用電池儲能系統(tǒng),并對其加強控制,包括在北卡羅納州的慈善機構(gòu)仁人家園(HabitatforHumanity)部署和測試一個15千瓦的系統(tǒng),并在實驗室附近由ORNL研究所供應(yīng)能源的小區(qū)進行測試。


利用Starke和同事研發(fā)的軟件和電子設(shè)備硬件,該二次利用電池系統(tǒng)的目的是在用電成本最高的關(guān)鍵用電高峰期,將家庭從公共事業(yè)購電的成本降至為零,讓家庭使用現(xiàn)場可再生能源出現(xiàn)或存儲的電力。此外,該過程可緩解高峰期的用電需求,有助于平衡負載。


ORNL研發(fā)的系統(tǒng)具備基于云的通信功能,能夠進行遠程控制,還配備了一個靈活的逆變器,能夠為家庭用電或公共事業(yè)傳輸轉(zhuǎn)換電力,還配備了控制裝置,使其能夠與更大的電網(wǎng)同步,以確保安全啟動和關(guān)閉系統(tǒng)。


此外,橡樹嶺的研究人員還將不同制造商、使用年限不同的電池整合成一個統(tǒng)一而有效的儲能系統(tǒng),此類電池的化學(xué)成分、電壓和容量都不同。研究人員研發(fā)了一種方法,讓此類電池保持理想的充放電量,然后再根據(jù)電池的狀態(tài)和能力來響應(yīng)需求,從而高效地分配資源。


一般來說,公用事業(yè)的儲能量為100千瓦或更高,至少1兆瓦的系統(tǒng)是最好的,不過會要多個二次利用電池系統(tǒng)。


目前,Starke與ORNL電力能源系統(tǒng)集成小組的同事正在研發(fā)一個100千瓦的二次利用電池系統(tǒng),以進一步測試其控制和硬件解決方法。這是首個此類項目,能夠重新將電動汽車電池用于電網(wǎng)系統(tǒng),規(guī)模相當(dāng)于為擁有多戶住宅的社區(qū)服務(wù)。(文中圖片均來自O(shè)RNL)


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