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[导读]寻找一种技术上有吸引力且具有成本效益的方式来存储间歇性能源(如太阳能和风能)的能量是一项重大挑战,但有许多可能的解决方案。显然,这里没有单一的“最佳”解决方案,因为它取决于所需的电容量、充电、放电和使用周期、物理位置、成本和许多其他因素。当然,清单包括但不限于储存的水、重力和重量、飞轮、熔盐、压缩气体和电池。

寻找一种技术上有吸引力且具有成本效益的方式来存储间歇性能源(如太阳能和风能)的能量是一项重大挑战,但有许多可能的解决方案。显然,这里没有单一的“最佳”解决方案,因为它取决于所需的电容量、充电、放电和使用周期、物理位置、成本和许多其他因素。当然,清单包括但不限于储存的水、重力和重量、飞轮、熔盐、压缩气体和电池。

这些电力存储系统 (ESS) 甚至还有一个不同寻常的电池选项:使用“退役”电池组(这是“二手”的委婉说法),这些电池组通常(但不限于)取自汽车和卡车的各种类型。

这些废旧电池可能来自已达到使用寿命的车辆、从事故车辆中抢救出来的电池,或者来自制造商、经销商甚至独立商店正在翻新的二手车。广泛使用的标准是当电池容量下降到原始值的 80% 时,宣布电池“完成”初始应用。

(个人说明:我通常忽略看起来超过几年的预测,或者尽管有任何规定的精度,但我给它们至少±30%的误差带。但是,我个人与汽车和卡车相关的数据误差带要严格得多,因为目前的数字非常准确,而且许多预测都是从这些数字的“动量”推导出来的,这一点已经很好理解了。)

《华尔街日报》最近的一篇文章指出,许多商业设施中的一些已经在使用这些电池,或者很快就会启动。有些是用于家庭和小型建筑的小规模设置,而另一些则支持更大的办公室、工厂、购物中心和社区。

乍一看,出于多种原因,将这些电池用于 ESS 的所谓“第二次生命”模式很有意义。这些电池广泛可用,不需要用户进行重大的建设和选址工作,可运输并且可以集装箱化,安静,没有移动部件,并且是模块化和容量可扩展的。

ESS 不仅仅是储能单元本身,因为它需要对这些单元进行复杂的管理、将直流电转换为交流电的逆变器等等,具体取决于安装细节和目标。

同样重要的是,有许多专业知识和标准模块可用于管理电池组并将这些直流储能单元用作类似交流电网的电源;其中大部分是电动汽车和其他大型电池项目经验的延伸。

但是,对于储能配置,有些问题不容忽视。首先,锂电池的使用及其体积能量密度高(它们的主要优点之一)也意味着这些大型配置需要对充电、放电、温度和许多其他参数进行复杂的多级监控,以及故障安全停工安排,甚至是特殊的灭火系统。

第二个问题是这些电池的额外使用寿命,它们在安装时已经降低了 20%。引用的文章说,二次电池被认为是有用的,直到它们下降到初始容量的 60%,这通常是在 ESS 使用 10 到 15 年后。如果是这样,如果电池需要每十年更换一次,这是否足以证明所有安装工作和费用的合理性?

最后,还有电池管理问题。因为组成电池和电池组——即使是相同的标称类型——可能具有不同的充电/放电循环、热操作以及各种类型的使用甚至存储滥用,每个二次电池将具有不同的操作曲线和需要非常谨慎的个人管理和可能的更换周期。套用一句陈词滥调,管理如此庞大的不同电池集合可能是“放牧猫”的电气类比。

尽管如此,将这些电池重新用于第二次生命的想法显然很有吸引力,至少在某些情况下是这样(它们的第三次生命阶段是回收,这在另一个时候是一个复杂的故事)。就各种成本、可靠性和占地面积而言,这似乎比使用大型起重机来提升和降低大重量,或将水运下斜坡(参见“相关内容”)更为明智。

我们如何看待将 ESS 系统基于使用过的可充电电池进行二次使用的更广泛的可行性?我们是否认为可能的负面因素仅适用于较小的安装,其中管理较少且变量较少,或者可能对于较大的安装,其中工程和管理工作分散在更大的阵列上?我们认为它与其他 ESS 解决方案相比如何?


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