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儲能系統(tǒng)最好選擇:鋰電池

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:2174次  |  2018年11月22日  

光動力2號所需的電力由太陽能電池板發(fā)出后,將被儲存在鋰聚合物電池中,供飛機(jī)在夜間用能需求,其能量密度優(yōu)化至260瓦時/千克。電池密封在高密度泡沫中,安裝在四個發(fā)動機(jī)艙內(nèi),并有一個系統(tǒng)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(jī)總重的四分之一。為了節(jié)約能量,飛機(jī)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(shù)是太陽能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電成為主力能源需要解決的關(guān)鍵技術(shù),光伏發(fā)電等具有隨機(jī)性和間歇式特點(diǎn),晝夜間發(fā)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(diào)、可控。

目前主流的儲能技術(shù)包括物理類儲能和電化學(xué)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(dǎo)儲能等。電化學(xué)儲能有:鈉硫電池、釩電池、鋰電池、鉛酸電池等。發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)必須大力發(fā)展高安全、長壽命、高能量密度的儲能電池。針對電網(wǎng)應(yīng)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(shù)。表1是電化學(xué)儲能主要技術(shù)的對比。各種儲能電池的特點(diǎn)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(xué)儲能電池,手機(jī)、筆記本電腦的電池多為鋰離子電池。同時也開始大規(guī)模應(yīng)用于光伏、風(fēng)電等可再生能源發(fā)電領(lǐng)域。鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)包括:能量密度高,比能量達(dá)到120kw/kg以上;循環(huán)壽命長,單體電池循環(huán)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(yīng);目前我國鋰離子電池上下游產(chǎn)業(yè)鏈比較成熟,正負(fù)極材料生產(chǎn)廠商多,隨著技術(shù)的成熟,成本有望進(jìn)一步下降。相對而言,它的缺點(diǎn)包括:目前成本高無法大規(guī)模推廣應(yīng)用;由于鋰電池一致性問題沒有很好的解決,當(dāng)組成電池組時,循環(huán)壽命明顯下降,制約儲能應(yīng)用;安全性能問題,需要復(fù)雜的保護(hù)電路。

高能效和電力容量上的優(yōu)越性也讓鋰離子電池的市場擴(kuò)大到交通領(lǐng)域。小型鋰電池的研發(fā)和推廣已經(jīng)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(yùn)行溫度高和易短路等問題。雖然在鋰離子電池的研發(fā)方面已經(jīng)取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)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(chǎn)業(yè)應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于風(fēng)、光電產(chǎn)業(yè),而且這一趨勢會保持相當(dāng)長的一段時間。雖然鋰電池規(guī)模過大時,在能量控制上非常復(fù)雜,但是,國家電網(wǎng)在風(fēng)光儲輸一體化項(xiàng)目招標(biāo)中仍傾向于鋰離子電池。在其招標(biāo)公告中,招標(biāo)范圍提及了磷酸鐵鋰電池。目前許多國家也都已經(jīng)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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