磷酸鐵鋰電池組儲能系統(tǒng)的應用及優(yōu)缺點

來源：存能電氣  日期：2019-05-22 15:03  瀏覽量：次

　　磷酸鐵鋰電池組儲能系統(tǒng)的應用及優(yōu)缺點。隨著風能、光伏等可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，電網(wǎng)干擾、污染及隨機性引起的棄光、棄風問題日趨嚴重。自2011年起，通過對磷酸鐵鋰電池組為基礎的化學儲能系統(tǒng)的潛心開發(fā)、測試與運用，已攻克并不斷攻克著儲能系統(tǒng)中一個又一個應用難題。下面就為大家介紹磷酸鐵鋰電池組儲能系統(tǒng)的應用及優(yōu)缺點。

　　磷酸鐵鋰電池組儲能系統(tǒng)組件

　　▲控制系統(tǒng)

　　磷酸鐵鋰電池能量存儲系統(tǒng)由可編程邏輯控制器(PLC)和人機界面(HMI)進行控制。PLC系統(tǒng)的關(guān)鍵功能之一是控制儲能系統(tǒng)的充電時間和速率。例如：PLC可以接收用電價格的真實時間數(shù)據(jù)，并且根據(jù)允許的最大用電需求、充電狀態(tài)以及用電高峰/非高峰時的價格對比，決定怎樣快速地給電池系統(tǒng)重新充電。這個決策是動態(tài)的而且能夠根據(jù)具體情況優(yōu)化。通過標準化的通信輸入、控制信號和電力供應，它與系統(tǒng)其余部分集成在一起。它可以通過撥號或因特網(wǎng)進行訪問。它有多重防衛(wèi)層以限制對它的不同功能的訪問，并且為遠程監(jiān)控提供定制的報告和報警功能。

　　▲電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS)

　　電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的功能是對電池進行充電和放電，并且為本地電網(wǎng)提供改善的供電質(zhì)量、電壓支持和頻率控制。它有一個能進行復雜而快速地動作、多象限、動態(tài)的控制器(DSP)，帶有專用控制算法，能夠在設備的整個范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換輸出，即循環(huán)地從全功率吸收到全功率輸出。對無功功率以及有功與無功功率的任意需求組合，它都能正常工作。

　　▲磷酸鐵鋰電池電堆

　　電堆是由若干單電池組成。磷酸鐵鋰電池組能源存儲系統(tǒng)能夠經(jīng)濟地存儲并按照需求提供大規(guī)模電力，主要模式是固定方式。它是一種長壽命、少維護、高效率的技術(shù)，支持電力與儲能容量的無級擴展。儲能系統(tǒng)對于可再生能源供應商、電網(wǎng)企業(yè)和終端用戶尤為有效。

　　磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)能夠應用于電力供應價值鏈的各個環(huán)節(jié)，可將諸如風能、太陽能等間歇性可再生能源電力轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的電力輸出；偏遠地區(qū)電力供應的最優(yōu)化解決方式；

　　電網(wǎng)固定投資的遞延，以及削峰填谷的應用。儲能系統(tǒng)也能夠作為變電站及通信基站提供備用電源得到應用。鐵鋰電池儲能系統(tǒng)對于環(huán)境友好，在所有的儲能技術(shù)中對于生態(tài)影響程度最低，同時不以鉛或鎘等元素為主要反應物。

　　磷酸鐵鋰電池組儲能系統(tǒng)的優(yōu)點

　　1.磷酸鐵鋰組電池的壽命長。循環(huán)壽命在2000次以上，3C循環(huán)壽命達到800次以上。在同樣的條件下，磷酸鐵鋰電池可使用7到8年的時間。

　　2.使用安全。磷酸鐵鋰電池經(jīng)過嚴格的安全測試，即使在劇烈的碰撞中也不會產(chǎn)生爆炸。

　　3.充電快速。使用專用充電器，1.5C充電40分鐘即可以使電池充滿，啟動電流可達2C。

　　4.磷酸鐵鋰電池耐高溫。磷酸鐵鋰電池熱峰值可以達到350到500攝氏度，工作溫度范圍寬廣(-20~+75℃)，高溫(60℃)。

　　5.磷酸鐵鋰電池的容量大。能量密度是鉛酸電池的3~4倍，是鎳鎘電池的2.5倍，是鎳氫電池的1.8倍。

　　6.磷酸鐵鋰電池組沒有記憶效應。電池無論出于什么狀態(tài)，可隨沖隨用，無需先放完全再充電。

　　磷酸鐵鋰電池組儲能系統(tǒng)的缺點

　　1、一致性差。磷酸鐵電池組壽命明顯低于單體。和其他電池相比磷酸鐵鋰電池組壽命沒有明顯優(yōu)勢。在二手市場有大量未達到預期壽命就淘汰下來的電池組。

　　2、低溫性能不好。低于0度時容量下降快，在低溫下循環(huán)性能極差。

　　3、在磷酸鐵鋰制備時的燒結(jié)過程中，氧化鐵在高溫還原性氣氛下存在被還原成單質(zhì)鐵的可能性。單質(zhì)鐵會引起電池的微短路，是電池中最忌諱的物質(zhì)。

　　4、材料的制備成本與電池的制造成本較高，電池成品率低，一致性差。

　　5、磷酸鐵鋰電池正極的振實密度小，密度一般在0.8到1.3左右。

　　在對儲能系統(tǒng)不斷研發(fā)與實踐過程中，除了對一些實際問題設計出了相應解決方案，還進一步對其它的遠程監(jiān)控、云管理系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)收集分析及儲能電池回收等做了實際的開發(fā)與應用。這在以后的電站儲能、家庭儲能、通信儲能及其它不同的儲能系統(tǒng)中，不斷得到應用與提升。