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锂离子电池在储能场景中的应用和技术要点

锂离子电池在储能场景中的应用和技术要点

随着储能产业的发展,锂离子电池在储能场景中的优势也开始被业界关注:

01 储能或将迎来新一轮的产业热潮

新能源产业的发展让储能的价值逐渐显现。数据显示,2018年全球化学储能累计装机规模同比增长66.3%,达4868MW。其中,中国新增装机量达629MW,同比增长420%。为了支持储能产业的发展,2015年以来,我国出台了多个利好政策:

锂离子电池在储能场景中的应用和技术要点

在国家政策的推动下,众多的储能项目进入正式实施阶段,储能产业步入由示范向商业化转变的过渡期。同时,比亚迪、宁德时代、国轩高科、亿纬锂能等锂电企业也都在进行储能产业链的布局和规划。

数据显示,2018年国内储能锂电池出货量超100MWh企业共计11家,排名前五位的企业依次是比亚迪、中兴派能、阳光能源、科陆电子和力信能源,其中比亚迪储能锂电出货量高达1GWh。

02 锂离子电池占据化学储能规模的75%

现有的储能系统首要分为五类:机械储能、电气储能、电化学储能、热储能和化学储能。其中,我国电化学储能累计投运规模1.073GW,预计2019年年底电化学储能累计投运规模将达到1.92GW,到2022年,规模突破10GW,2023年将接近20GW。(数据截至2018年年底,来源于中关村储能产业技术联盟)

锂电池作为电化学储能的主要增长点,占据化学储能规模75%。从长远来看,储能领域将是锂电池重要的应用市场之一。

锂离子电池是指以含锂的化合物制成的蓄电池,主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在其充放电的过程中只有锂离子,而没有金属锂的存在。和其他电池相比,锂电池的优点在于:能量密度高、循环寿命较长、自放电率低、能量转化率高、进行快速充放电等。

在储能系统中,锂电池和铅炭电池、铅酸电池的作用都是储存电能,锂电池和铅酸电池最大的区别是锂电池必须配备电池管理系统。目前,国内锂电池技术主要有磷酸铁锂、钛酸锂、三元锂等主流路线,这些电池的功率密度都比铅炭电池高很多。

03 锂离子电池在储能场景中的应用

储能是解决新能源风电、光伏间歇波动性,实现“削峰平谷”功能的重要手段之一,储能锂电池作为新兴应用场景也逐渐受到重视。

据了解,锂电池在储能的电源侧、用户侧、电网侧领域的应用场景分别为:发电侧储能应用重点包括光储电站、风储电站、AGC调频电站;用户侧储能重点包括光储充电站、家庭储能、备用电源等;电网储能以变电站储能、虚拟发电厂、调峰/调频等场景。

储能锂电池对于能量密度没有直接的要求,但是不同的储能场景对于储能锂电池的功率密度有不同的要求。应用电力储能领域的锂离子电池需要电池具备安全、长寿命、能量转换效率高等性能,循环次数寿命一般要求能够大于3500次。

中科院电工所储能技术研究组组长陈永翀曾指出,对于电力调峰、离网型光伏储能或用户侧的峰谷价差储能场景,一般需要储能电池连续充电或连续放电两个小时以上,因此适合采用充放电倍率中0.5C的容量型电池;对于电力调频或平滑可再生能源波动的储能场景,需要储能电池在秒级至分钟级的时间段快速充放电,适合≥2C功率型电池的应用;而同时需要承担调频和调峰的应用场景,更适合能量型电池。

和新能源汽车领域不同,储能市场对于锂电池的需求除了安全之外,还要求低成本和寿命长,这就需要锂电企业在这些方面不断改进和探索,研究出更加适用于储能领域的锂离子电池。

为提升行业技术水平、促进行业健康发展,特举办2019年全国储能用电池测试标准解读即测评培训(点击阅读原文报名)。本次培训活动,就《储能系统用锂离子电池技术条件》准实施情况和测评认证过程中的实操问题做行业指导。通过培训,达到协助电池相关企业完善自身测试评价能力,提升基层测试人员操作水平的目的。

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