鋰離子電池儲能

鋰離 子 電 池 因 為 具 有 儲 能 密 度 高、儲 能 效 率高、自放電 小、適 應 性 強、循 環 壽 命 長 等 優 點，得 到了快速發展。近年 來，隨 著 鋰 離 子 電 池 制 造 技 術 完善和成本不斷降低，許 多 國 家 已 經 將 鋰 離 子 電 池 用於儲能系統，其研究 也 從 電 池 本 體 及 小 容 量 電 池 儲能系統逐步發展到應用於大規模電池儲能 電站的建設應用［２４］。在將鋰離子電池應用於電力系統儲能方面，美國處於領先位置。美國電科院在２００８年已經進行了磷酸鐵鋰離子電池系統的相關測試工作，並在２００９年的儲能項目研究規劃中，開展了鋰離子電池用於分散式儲 能 的 研 究 和 開 發，其 中 包 括 ２ｋＷ／４ｋＷ·ｈ、５０ｋＷ／２００ｋＷ·ｈ、１００ｋＷ／４００ｋＷ·ｈ 的 鋰 離 子電池儲能系統；同時，美國電科院還在２００９年開展了ＭＷ 級鋰離子電池儲能系統的示範應用，主 要 用 於電力系統的頻率和電壓控制以及平滑風電等。

目前，美國 Ａ１２３Ｓｙｓｔｅｍｓ公司開發出２ ＭＷ×０．２５ｈ 的 Ｈ－ＡＰＵ 櫃式磷酸鐵鋰電池儲能系統。２００８年１１月，Ａ１２３Ｓｙｓｔｅｍｓ公 司 聯 合 ＧＥ 公 司，與美國 ＡＥＳ公司與合作，於２００９年在賓夕法尼亞州實施了２ ＭＷ 的 Ｈ－ＡＰＵ 櫃式磷酸鐵鋰電池儲能系統接入電網［２５］。同時，將 類 似 的２個 兆 瓦 級 磷 酸 鐵 鋰電池儲能系統分別接入了加利福尼亞的２個風電場，其應用主要定位於為電力系統提供包括頻率控制在內的輔助服務和新能源靈活接入。中國是鋰離子電池生產大國，以比亞迪公司為代發電技術 電 力 建 設 ２０１３年７月７８ ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＶｏｌ．３４，Ｎｏ．７，Ｊｕｌ．，２０１３表的電池企業十分注重鋰離子電池儲能的電力應用技術［２６－２８］。２００８年，比 亞 迪 公 司 開 發 出 基 於 磷 酸 鐵鋰電池儲能技術的２００ｋＷ×４ｈ櫃 式 儲 能 電 站，並於２００９年７月在深 圳 建 成 我 國 第１座１ ＭＷ×４ｈ磷酸鐵鋰離子電池儲能電站，其應用方向定位於削峰填谷和新能源靈活接入。２０１１年，國家電網公司在張北投產運行國家風光儲輸示範工程，該工程項目一期配置了２０ＭＷ 的儲能系統，總工程項目預計配置７５ＭＷ 儲能系統，其中多數為鋰離子電池儲能系統，希望利用儲能系統來解決在風電、太陽能發電併網過程中的幾大問題：以儲能平緩風電的波動；通過儲能來矯正風電預測偏差；利用儲能削峰填谷；通過儲能調整新能源出力等。同年１０月，中國電力科學研究院與福建電力科學研究院合作研製開發移動式儲能電站樣機，這是國內首套接入配電網末端的，將有效提高配供電能力的、功率最大的移動式儲能電站。２０１２年６月，該移動式儲能電站在福建安溪投入使用。該項目包含２套功率為１２５ｋＷ×２５０ｋＷ·ｈ和１套１２５ｋＷ×７５ｋＷ·ｈ的移動式儲能電站。２０１２年８月，遼寧錦州塘坊儲能型風電場５ＭＷ×２ｈ鋰離子電池儲能系統示範項目開始正式啟動。塘坊儲能型風電場項目是目前國內在電源側建設的首批儲能項目之一，也是國內發電集團建設的第１個儲能型風電場項目。該儲能示範項目的主要目的是提高風電場的風電電能品質、減少棄風、提高電網接納風電能力。國內外基於鋰離子電池的大型儲能系統如表３所示。

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