储能系统用锂离子电池及其管理系统文锋北京交通大学惠州市亿能电子有限公司北京市亿能通电子有限公司2011-7报告内容•储能技术•锂离子电池简介•锂离子电池管理系统储能系统•为什么要储能？–削峰填谷–改善电能质量–辅助可再生能源并网储能系统•为什么要储能？容量范围大，从几十千瓦到几百兆瓦应用范围广，贯穿发输变配用电系统用户侧电能质量可靠供电电压支撑配电侧削峰填谷无功支撑电能质量可靠供电输电侧系统稳定无功支撑负荷均衡可靠供电电能质量发电侧频率控制旋转备用负荷均衡出力优化储能系统•储能的手段有哪些？–电化学储能•铅酸电池•液流电池•钠硫电池•镍氢电池•镍镉电池•锂离子电池–物理储能•抽水储能•压缩空气储能•飞轮储能–电磁储能•超导储能•超级电容储能储能系统•抽水储能•优点•技术上成熟可靠•其容量可以做得很大，仅受到水库库容的限制。•缺点•建造受到地理条件的限制•在抽水和发电两个过程中都有能量损失。•应用领域•调峰填谷•系统调频•大规模风场电存储和调度。储能系统•压缩空气储能•优点•储能量大•且储存高压空气的时间长可达一年•难点•找到合适的能储存压缩空气的场所难•应用领域：•调峰填谷•平稳大规模可再生发电储能系统•铅酸电池储能•优点•响应速度快：ms级；•可以根据应用需要，实现kW～50MW规模；•缺点•循环寿命短•倍率充放电特性差•且温度对其使用寿命和运行特性亦有影响•需要定期对电池维护•应用领域•备用电源•调频控制•UPS•电能质量储能系统•NAS电池储能•优点•储能密度高：1000Wh/L•可高功率放电：10C•循环寿命高，4500次（90％DOD）•转换效率：80－90％；•缺点•需工作温度在300-350℃•电池工作时需要一定的加热保温•需要设置防爆和防腐安全保护•应用领域•负荷调峰•UPS•可再生储能•电能质量储能系统•液流电池储能•优点•循环寿命长（10000次以上）；•可100％深度放电，可倍率充放；•系统设计的灵活性大且受场地限制小；•电池系统环保、安全；•缺点•储能密度不高•需要辅助液泵。•应用领域•负荷调峰•UPS•可再生储能•电能质量；储能系统•锂离子电池储能•优点•锂是自然界里最轻的金属元素，比重仅及水的一半，同时它又具有最低的电负性，电极电位是-3.045V。所以选择适当的正极与其相匹配，可以获得较高的电动势和高的比能量。。•其储能密度：100-300Wh/L;•循环寿命：2000~5000次(80％DOD)；•转换效率：90-98%;•响应速度：ms级；储能系统•性能对比储能类型典型额定功率额定能量特点应用场合机械储能抽水储能100~2000MW4~10小时适于大规模，技术成熟。响应慢，需要地理资源日负荷调节，频率控制和系统备用压缩空气10~300MW1~20小时适于大规模。响应慢，需要地理资源调峰、调频，系统备用，风电储备飞轮储能5kW~10MW1秒~30分比功率较大。成本高、噪音大调峰、频率控制、UPS和电能质量电磁储能超导储能10kW~50MW2秒~5分响应快，比功率高成本高、维护困难输配电稳定、抑制振荡高能电容1~10MW1~10秒响应快，比功率高比能量太低输电系统稳定、电能质量控制超级电容10kW~1MW1~30秒响应快，比功率高。成本高、储能量低可应用于定制电力以及FACTS电化学储能铅酸电池kW~50MW分钟~小时技术成熟，成本低寿命短，环保问题电能质量、电站备用、黑启动液流电池5kW~100MW1~20小时寿命长，可深放，适于组合，效率高，环保性好。但储能密度稍低电能质量、备用电源、调峰填谷、能量管理、可再生储能、EPS钠硫电池100kW-100MW数小时比能量与比功率较高。高温条件、运行安全问题有待改进电能质量、备用电源、调峰填谷、能量管理、可再生储能、EPS锂电池kW－MW分钟~小时比能量高。成组寿命、安全问题有待改进电能质量、备用电源、UPS储能系统锂离子电池储能是目前转换效率最高的储能方式；铅酸90%；液流电池75%；钠硫电池85%锂离子电池已经形成规模的产业链动力电池需求带动中国锂离子产业液流电池和钠硫电池目前还是少数几家垄断技术局面锂离子电池性能具有巨大提高的空间循环寿命、动态响应能力、倍率特性、成组规模均不断提高新型锂离子电池研究技术储备较强...
