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磷酸铁锂电池组储能系统的优缺点及应用
点击次数:336 发布时间:2019-06-03

磷酸铁锂电池组储能系统的应用及优缺点。随着风能、光伏等可再生能源发电产业的快速发展,电网干扰、污染及随机性引起的弃光、弃风问题日趋严重。自2011年起,通过对磷酸铁锂电池组为基础的化学储能系统的潜心开发、测试与运用,已攻克并不断攻克着储能系统中一个又一个应用难题。下面就为大家介绍磷酸铁锂电池组储能系统的应用及优缺点。

锂电池组

磷酸铁锂电池组储能系统组件

 

▲电力转换系统(PCS)

电力转换系统的功能是对电池进行充电和放电,并且为本地电网提供改善的供电质量、电压支持和频率控制。它有一个能进行复杂而快速地动作、多象限、动态的控制器(DSP),带有专用控制算法,能够在设备的整个范围内转换输出,即循环地从全功率吸收到全功率输出。对无功功率以及有功与无功功率的任意需求组合,它都能正常工作。

▲磷酸铁锂电池电堆

电堆是由若干单电池组成。磷酸铁锂电池组能源存储系统能够经济地存储并按照需求提供大规模电力,主要模式是固定方式。它是一种长寿命、少维护、率的技术,支持电力与储能容量的无级扩展。储能系统对于可再生能源供应商、电网企业和终端用户尤为有效。

磷酸铁锂电池储能系统能够应用于电力供应价值链的各个环节,可将诸如风能、太阳能等间歇性可再生能源电力转化为稳定的电力输出;偏远地区电力供应的解决方式;

电网固定投资的递延,以及削峰填谷的应用。储能系统也能够作为变电站及通信基站提供备用电源得到应用。铁锂电池储能系统对于环境友好,在所有的储能技术中对于生态影响程度低,同时不以铅或镉等元素为主要反应物。

▲控制系统

磷酸铁锂电池能量存储系统由可编程逻辑控制器(PLC)和人机界面(HMI)进行控制。PLC系统的关键功能之一是控制储能系统的充电时间和速率。例如:PLC可以接收用电价格的真实时间数据,并且根据允许的大用电需求、充电状态以及用电高峰/非高峰时的价格对比,决定怎样快速地给电池系统重新充电。这个决策是动态的而且能够根据具体情况优化。通过标准化的通信输入、控制信号和电力供应,它与系统其余部分集成在一起。它可以通过拨号或因特网进行访问。它有多重防卫层以限制对它的不同功能的访问,并且为远程监控提供定制的报告和报警功能。

磷酸铁锂电池组储能系统的优点

1.磷酸铁锂组电池的寿命长。循环寿命在2000次以上,3C循环寿命达到800次以上。在同样的条件下,磷酸铁锂电池可使用7到8年的时间。

2.使用安全。磷酸铁锂电池经过严格的安全测试,即使在剧烈的碰撞中也不会产生爆炸。

3.充电快速。使用专用充电器,1.5C充电40分钟即可以使电池充满,启动电流可达2C。

4.磷酸铁锂电池耐高温。磷酸铁锂电池热峰值可以达到350到500摄氏度,工作温度范围宽广(-20~+75℃),高温(60℃)。

5.磷酸铁锂电池的容量大。能量密度是铅酸电池的3~4倍,是镍镉电池的2.5倍,是镍氢电池的1.8倍。

6.磷酸铁锂电池组没有记忆效应。电池无论出于什么状态,可随冲随用,无需先放完全再充电。

磷酸铁锂电池组储能系统的缺点

1、一致性差。磷酸铁电池组寿命明显低于单体。和其他电池相比磷酸铁锂电池组寿命没有明显优势。在二手市场有大量未达到预期寿命就淘汰下来的电池组。

2、低温性能不好。低于0度时容量下降快,在低温下循环性能极差。

3、在磷酸铁锂制备时的烧结过程中,氧化铁在高温还原性气氛下存在被还原成单质铁的可能性。单质铁会引起电池的微短路,是电池中忌讳的物质。

4、材料的制备成本与电池的制造成本较高,电池成品率低,一致性差。

5、磷酸铁锂电池正极的振实密度小,密度一般在0.8到1.3左右。

在对储能系统不断研发与实践过程中,除了对一些实际问题设计出了相应解决方案,还进一步对其它的远程监控、云管理系统、大数据收集分析及储能电池回收等做了实际的开发与应用。这在以后的电站储能、家庭储能、通信储能及其它不同的储能系统中,不断得到应用与提升。