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储能系统哪种电池最有前景
时间: 2020-06-17   点击量:88 次

受全球新能源发电、电动汽车及新兴储能产业的大力推动,多类型储能技术于近年来取得长足进步。除了早已商业化应用的抽水蓄能及洞穴式压缩空气储能技术,以锂离子电池为首的电池储能技术在源网荷侧已初具商业应用潜力。

 

电池储能技术利用电能和化学能之间的转换实现电能的存储和输出,不仅具有快速响应和双向调节的技术特点,还具有环境适应性强、小型分散配置且建设周期短的技术优点,颠覆了源网荷的传统概念,打破了电力发输配用各环节同时完成的固有属性,可在电力系统电源侧、电网侧、用户侧承担不同的角色,发挥不同的作用。截至2018年底,全球电池储能技术装机规模6058.9MW,其中,中国装机规模1033.7 MW,美国、中国、韩国排名前三位。

 

本文结合产业发展实际,剖析主要电池储能技术水平、市场应用、问题与挑战以及未来发展趋势,为电池储能技术发展提供多维度视角及基础数据。

 

电池储能技术主要包括铅蓄电池、锂离子电池、液流电池、钠基电池和其它类型电池储能技术。

 

应用于储能工程的锂离子电池种类繁多,包括2011—2015 年投运较多的聚合物锂电池、锰酸锂电池、以及钛酸锂电池,以及近年来发展迅猛的磷酸铁电池、三元锂电池和梯次利用锂电池。从一次性投资成本、循环寿命、安全性角度来说,磷酸铁锂无疑是储能领域综合特性最为优异的锂离子电池储能体系,广泛应用于电力系统发输配用的各个环节。

 

磷酸铁锂电池具有稳定性高、循环寿命长等优点,是国内电力储能系统的热门及应用最多的锂离子电池技术,储能用磷酸铁锂电池能量密度120~150 Wh/kg,系统能量转换效率85%~88%,小倍率充放电循环寿命3500~5000 次,储能系统投资成本1600~2000元/kWh,度电成本0.7~1.0 元/kWh。近年来,受磷酸铁锂成本下降及综合性能提升的影响,该技术被广泛应用在电力系统发输配用各个环节。

 

在电池储能技术特性方面,受产业规模、系统成本、能量及功率特性、服役特性、可回收性等综合影响,目前锂离子电池(磷酸铁锂和三元锂电池)优势突出,铅炭电池、全钒液流电池及梯次利用锂电池特定场景下具备竞争力。铅酸电池服役寿命过短、钛酸锂电池一次性投资成本过高、钠硫电池安全问题突出且技术进步缓慢、超级电容器能量成本过高,后几类技术现阶段市场竞争力不足。

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