磷酸鐵鋰電池組儲能系統的應用及優缺點

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的應用及優缺點。隨著風能、光伏等可再生能源發電產業的快速發展，電網干擾、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的潛心開發、測試與運用，已攻克并不斷攻克著儲能系統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的應用及優缺點。

　　磷酸鐵鋰電池組儲能系統組件

　　▲控制系統

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

　　▲電力轉換系統(PCS)

　　電力轉換系統的功能是對電池進行充電和放電，并且為本地電網提供改善的供電質量、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、動態的控制器(DSP)，帶有專用控制算法，能夠在設備的整個范圍內轉換輸出，即循環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能夠經濟地存儲并按照需求提供大規模電力，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，支持電力與儲能容量的無級擴展。儲能系統對于可再生能源供應商、電網企業和終端用戶尤為有效。

　　磷酸鐵鋰電池儲能系統能夠應用于電力供應價值鏈的各個環節，可將諸如風能、太陽能等間歇性可再生能源電力轉化為穩定的電力輸出；偏遠地區電力供應的最優化解決方式；

　　電網固定投資的遞延，以及削峰填谷的應用。儲能系統也能夠作為變電站及通信基站提供備用電源得到應用。鐵鋰電池儲能系統對于環境友好，在所有的儲能技術中對于生態影響程度最低，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的優點

　　1.磷酸鐵鋰組電池的壽命長。循環壽命在2000次以上，3C循環壽命達到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。磷酸鐵鋰電池經過嚴格的安全測試，即使在劇烈的碰撞中也不會產生爆炸。

　　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，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，在低溫下循環性能極差。

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

　　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。

　　在對儲能系統不斷研發與實踐過程中，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控、云管理系統、大數據收集分析及儲能電池回收等做了實際的開發與應用。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中，不斷得到應用與提升。