SSB蓄电池储能技术形式及蓄电池发展前景分析

SSB蓄电池储能技术形式及蓄电池发展前景分析

跟着传统动力的不断干枯，以及燃煤发电构成的碳排放问题日益突出。新动力的占比将会不断增大，逐渐替代传统动力发电。但是对于可再生动力而言，其发电功用具有调理性差，安稳性差，电能质量不高档缺陷。而储能系统的配备可以在必定程度上补偿新动力发电的劣势。

【关键词】储能技术；蓄电池储能；展开前景

一、引言

跟着工业化的不断展开，社会各界电能质量的要求不断增加。一起，因为传统动力发电引起的环境污染和碳排放问题也变得越来越严峻。跟着科技的不断展开，可再生动力现在正在被广泛运用。但是，新动力发电具有不安稳，不可持续性，呼应慢等，导致其电能质量不高。为了前进储能电站的电能质量，补偿其劣势，让清洁动力真正可以被有用运用起来，储能技术及其再次成为人们重视的焦点。

二、储能的定义

储能 首要是指电能的储存。因为电能是一种随发随用的能量，一般不可储存，但是跟着新动力电站的不断增多，能量的丢掉在逐渐变大，储能系统的运用可以削减丢掉，增强电站电能质量及其可靠性。 储能系统一般在电网负荷低的时分进行储能，并在电网高负荷的时分输出能量，用于削峰填谷，减轻电网的不坚定。

三、储能的办法

能量储存办法展开到现在，首要有以下几种：1. 机械储能（含抽水储能、空气压缩储能、飞轮储能）、2. 电化学储能（蓄电池储能）、电磁储能（超级电容、超导磁）等，现在运用较多的有物理储能和电化学储能两种。以下就介绍最为常用的这两种储能办法。

1. 机械储能

1.1 抽水蓄能

抽水蓄能是现在全部储能技术中最完善，运用最广，容量可以做到最大的一种储能技术，安全且环保。其在调峰调频和安稳电网等方面有非常重要的作用。抽水蓄能电站首要由上、下两个水库和居于中间的水力发电机组成。它是运用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷顶峰期再放水至下水库发电。是在用电低谷时将电能转化为势能，在用电顶峰时或需求时再将势能转化为电能的进程。

它可以储存非常多的电能，将电网负荷低时的剩余电能，转变为电网顶峰时期的高价值电能，还适于调频、调相，安稳电力系统的周波和电压。但是其明显的缺陷是对建站条件有束缚，造价比较高。

1.2 飞轮储能

飞轮储能到现在也有200多年的历史，原理是在电能充分的时分运用电动机带动飞轮高速旋转，将电能转化成机械能储存在飞轮中，在需求时再用飞轮带动发电机宣告电能。储能时，电能驱动电机工作，电机带动飞轮 滚动，飞轮以动能的办法把能量储存在高速旋转的飞轮体中。之后，电机保持一个恒定的转速。需求宣告电能时，高速旋转的飞轮拖动电机进行旋转，结束机械能到电能转化的释能进程。

飞轮储能具有制造周期短，设备运用时刻长，储存能量高，环保无污染； 但是其维护本钱比较高，能量密度比较低，现在还只运用在航空航天等重要场合，无法完结大规划运用。

1.3 压缩空气储能

压缩空气储能是指运用电能将空气压缩并密封储存在必定地下深度的孔洞中（150～900m左右），在需求时再释放出来并推进汽轮机叶轮工作并拖动发电机转子工作而发电的储能办法。其本质是一种燃气轮机发电办法。

其长处是电能质量好，节能且环保，但是其受地舆条件的束缚，需求制造在保费的矿井或封闭的山洞中。

1. 电化学储能

电化学储能即为电池储能，是全部储能技术中运用最为广发，也最为人所熟知的技术。是化学能转化为电能的一种办法。首要包括铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池、钒液流电池。这四类是现在运用最多的电池品种。

蓄电池储能的长处是运用便利、环境污染少，不受地域束缚、转化功率高、比能量和比功率高档。但是其出资本钱高，寿数有限，工作环境要求高，单体容量有限。

就现在而言，电化学储能是现在运用场景最丰盛，运用范围最广的储能办法。

四、蓄电池储能电站介绍

1. 蓄电池储能电站的类型

跟着动力干枯和碳排放办法不断严峻，近几年，风电、光伏等新动力发电工业展开非常灵敏。但是新动力发电固有的随机性、间歇性和不坚定性等问题影响电力系统安全工作，而且弃风、弃光等问题非常严峻，构成资源糟蹋。风景电站配备储能系统，有用前进了设备功率，控制部分电压，前进可再生动力发电的可靠性，改善电能质量，使可再生动力成为连续、安稳的供电电源。

蓄电池储能电站类型多种，大多是蓄电池储能与新动力搭配组合的办法进行制造，常见的办法有风电+光伏+储能；风电+储能；光伏+储能等组合。

2. 蓄电池储能电站的组成

蓄电池储能电站首要包括发电系统，蓄电池系统，PCS变流器系统，箱变系统，站用变电系统（如有），电池办理系统，能量办理系统及监控系统等。其间电池组和变流器 是最关键的两部分。

2.1 蓄电池系统

蓄电池的安置一般选用集装箱规划。内部由若干个电池单元组成电池组，通过集群规划和合理的串并联规划，构成具有必定规划和容量的蓄电池系统，蓄电池系统配备蓄电池办理单元BMU。

2.2 PCS变流器系统

储能双向变流器简称PCS，储能变流器可以完结电池与电网间的交直流转化，结束两者间的双向能量活动，并通过控制战略完结对电池系统的充放电办理、网侧负荷功率盯梢、电池储能系统充放电功率控制和正常及孤岛工作办法下网侧电压的控制。

其他系统为常规的电站配备。

2. 首要蓄电池类型及特点

现在运用较多的蓄电池有锂离子电池、钠硫电池和液流电池。下表为锂离子电池、钠硫电池和液流电池的部分功用比较分析。

表-1 蓄电池部分功用比较

电池类型	比容量 /Wh*kg-1	比功率 /W*kg-1	循环寿数 /次	自放电现象
钠硫	150~240	90~230	2,500	无
锂离子	110~160	1,000~1,200	1,000~10,000	有
液流	80~130	50~140	13,000	无

 

五．电化学储能电站的展开前景

缓解弃风、弃光是电化学储能的一个运用前景，但是投入产出比不高，根据职业开端估量，若仅仅依托电价差获取收益，电化学储能收回本钱的电价差要到达0.7元/千瓦时才可以。

与煤电和抽水蓄能电站比较，电化学储能因具有更强的灵活性，在调频、黑发动、快速调峰等范畴的额运用前景更广大。电化学储能电站应对电网尖峰负荷变化时，不受地舆条件束缚，选址安闲，出资少、占地少，维护本钱低，更适合中国经济高速展开的现状。

对于重要单位和企业，往往需求双电源甚至多电源作为备份和保障。电池储能系统可以削减或避免这些高精尖企业或系统因为电网故障和各种意外事件构成的断电。

六. 电化学储能电站的展开瓶颈

1）电化学储能电站容量小，还难以到达系统级调峰的规划。一般电化学储能满功率连续充放电时刻在1~4小时之间，时刻短；

2）电化学储能电站寿数短，多为10年左右，旧电池收回尚不能做到无害化处理；

3）电化学储能发电本钱高，为抽水蓄能电站发电本钱的2-3倍；

4）盈余期长，当时阶段首要靠用电“峰谷”的电价差来完结盈余；

5）存在安全隐患，火灾事故时有发生也是束缚其展开的一个因素。