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  • 如何把握工业数字转化和绿色能源发展前景?ADI携完备解决方案亮相上海慕展

    如何把握工业数字转化和绿色能源发展前景?ADI携完备解决方案亮相上海慕展

    疫情的偷袭逼迫人类社会加速了生产力的结构变革,我国新基建大计的提出、国际碳中和碳达峰带来的压力,都为我们未来的工业数字化转型和绿色能源推进指明了方向。在后疫情时代,如何快速把握工业和绿色能源市场的新机遇,实现快速布局?ADI为中国客户提供了完备的从模拟到数字的解决方案。在近日上海召开的慕尼黑电子展上,ADI携众多解决方案亮相,中国区工业市场总监蔡振宇也和记者进行了精彩的分享。 *ADI中国区工业市场总监蔡振宇* 把握工业转型和绿色能源新的发展方向 中国目前正处在工业转型和绿色能源发展的升级时刻,因此存在着巨大的机遇,ADI也表示非常看好中国工业市场的发展。据蔡振宇先生分享,当前有四个方向会成为工业细分市场的推动力。第一是制造生产线更灵活高效的转型需求,第二是和5G等通讯技术结合的工业无缝连接的需求,第三是碳中和碳达峰推动的储能行业的发展,第四是柔性供应链的需求。 在工业领域的无缝连接方面,涉及到居多细分应用的升级,最基础的在于工业节点的状态监测方面,多个节点集合在一起就是一个资产管理的问题。我们需要实时在线对所有的工业节点进行状态监控和检查,一旦发现问题后中枢可以及时获知。另外,工业线的停工将带来巨大的损失,在线实时监测系统可以根据每个节点的长久的状态监测和数据分析,也可以随时预测节点设备的未来发展状态,做到提前预防和更换节点设备,减少生产线停产的机会。国家电网正在推行的能源互联网的概念也是与之类似,实时在线整个电力传输网的传输线健康情况。 绿色能源的方向上国家会持续加大投入,保证碳达峰和碳中和目标的实现,各地对于再生能源的占比、设备数量、时间都给出了指导政策目标,再生能源和储能方向的投入会越来越多,十四五也已经将其写入规划中。据蔡振宇先生分享,ADI观察到几个大的头部玩家都在储能和再生能源上不断投资,储能项目的规划已经从MW级到了GW级乃至TW级,全国储能网络布局也会带动响应的更多关于节点状态监测的需求。 对于IC厂商而言,为了更好地帮助客户实现快速产品开发,仅仅提供IC级的产品是不够的,更多的IC厂商会针对不同的应用提供完整的解决方案。在此次慕尼黑电子展上,ADI也带来了诸多创新的工业应用解决方案。 将电机节点监测与云端大数据分析结合 对于电机的健康实时监测,是工业场景中最为常见的应用之一。ADI此次带来的电机健康监测系统的创新点在于,不仅仅可以实时监测电机状态,还可以通过云端的大数据分析,来对电机的状态作出预判,提前预知电机故障的发生,这样的一个预测的提前量可以减少工业生产线突发的停工维修的时间。 据蔡振宇先生分享,节点产生的数据,首先会在节点的计算单元中进行预分析的处理,然后将提取出的特征值发回云端,在云端通过ADI的电机状态检测算法来进行数据的分析,给出一个预测的判断。电机的实时监测涵盖了运行时间、力矩、转速等8个不同的参数 ,电机异常状态预测涵盖了例如电压不够、转子定子问题等9个问题状态。 除此外,ADI还在现场展示了一个纯硬件的节点监测方案,即IEPE接口震动信号采集系统。前端的探头中是一个MEMS振动传感器和一个低通滤波器,探头安装在需要进行监测的工业节点,通过IEPE接口把震动的数据传递到后端的FPGA板上进行数据分析和处理。 双光源探测降低烟雾探测误报率 在智慧工厂和智能楼宇等等场景中,烟雾探测器已经是必不可少的重要物联节点。当前已有烟雾探测器设备存在着误报率较高的问题,某些和烟雾颗粒同等大小的颗粒容易被误判,例如水蒸气颗粒、做饭产生的油烟颗粒等。据悉,ADI的方案是采用了双光源探测的方式,整体烟雾探测模块中包含红蓝两个LED发射器、光电二极管和模拟前端,可以实现烟尘准确探测和报警。该方案的特点在于将LED、PD和AFE都集成在一个ADPD188BI芯片内,方案整体尺寸缩减的同时,也避免了分离器件方案的校对工作,提高了方案的整体精度和可靠性。 提升批量电池管理和测试效率 在此次幕展上ADI也带来了其电池管理和测试的解决方案,对于关注储能应用相关的开发者而言也非常有价值。首先ADI作为BMS的领先厂商,已经有了多年的深厚技术积累,此次的BMS解决方案的特点在精度高、通道数多、一个方案即可满足常见的电池Set的管理。据悉,此次展出的方案中采用的是ADBMS1818可以同时实现18个串联电池单元的监测,每个ADBMS1818也都可以通过isoSPI接口连接后进行远距离高速通信。 在电池的测量方面,ADI的方案同样强调高精度和高效的特性。所有的电芯都需要经过化成和分容后才可以实现最终电池组合。对于电池厂商而言,如何批量规模化地高效完成这一工作将会是成本缩减的关键。在此次展出的方案中采用的是ADI新一代ADBT1000/1/2系列芯片,该芯片相比前代产品实现了更大电流充放电,最多支持4通道240A大容量电池检测和分容。ADBT100x还可以通过数字化PID整定,多路自由组合。因此开发者可以更灵活地实现多电池的自定义批量测试,从而缩短电池产品面世的时间。 ### 从ADI 2020年的总营业额来看,中国区的市场份额占比为24%,仅次于北美市场。但我们可以看到中国市场的成长性其实是最好的,尤其是随着新基建、碳中和碳达峰等利好政策的推动,中国工业市场和新能源市场的业务增长前景广阔。蔡振宇表示,ADI在中国有300余人的设计团队,将针对市场热点和客户紧密合作,从中国本地市场需求出发,实现更多的本土创新。

    时间:2021-04-20 关键词: ADI 储能 新能源 智慧工业

  • 中国济南国际太阳能利用大会,英威腾新机报到!

    中国济南国际太阳能利用大会,英威腾新机报到!

    科技进步,惠及你我,智慧能源,点亮生活。 2021第十六届中国(济南)国际太阳能利用大会暨综合能源展览会,英威腾新机预览来啦,“机”不可失,英威腾带你大饱眼福~ 并网系列 英威腾光伏户用并网系列逆变器具备的简易、安全、美观等特性符合用户对家用产品的期待,早期推出后便备受客户喜爱。多年来经过不断更新迭代,英威腾光伏推出新一代PLUS户用逆变器,匹配市场需求,支持扩展防逆流,功率密度高,是家庭高性价比选择。 光伏市场正蓬勃发展,工商业分布式光伏应用系统也在不断升温。英威腾光伏本年度推出的全新一代XG系列逆变器,效率提升,安全升级,将带给用户更极致的体验。 XG25-70kW,支持1.6倍超配输入/1.1倍过载输出;全信息、智能化支持I-V曲线扫描,故障录波、一键诊断;支持PID导入,长时间维持面板良好工作状态;最大效率达99.5%,确保收益最大化。 XG100-136kW,支持超配输入/过载输出;最大12路MPPT功率追踪,复杂应用场景提升发电量;电池板IV扫描和智能诊断,判断现场电池板配置情况,诊断电池板是否存在受损等情况;支持内置PID,防止电池板PID效应,延长电池板使用寿命; 支持选配夜间SVG功能。 储能系列 近年来,储能需求逐年增加。储能可应用于用电、发电、电网侧三大场景。在不断的技术突破、成本下调下,储能市场未来可期。英威腾光伏户用储能产品,支持锂电铅酸电池,电池反接保护,兼容防逆流,自然冷却,充电保护。适用于住宅、通讯基站、农场、游牧/野外地区等。 离网系列 英威腾光伏BN系列光伏离网逆变器采用工频离网的传统离线式不间断电源功能与太阳能发电控制相结合的技术,为家庭及工业不间断供电提供了灵活多样及安全可靠的系统解决方案。 中央经济工作会议提出,我国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,力争2060年前实现碳中和,推动煤炭消费尽早达峰,大力发展新能源。这一目标明确提出之后,光伏行业必将担当更大的责任。英威腾光伏将持续通过技术创新,产品升级,为用户提供更佳的解决方案,为新能源事业奉献力量,助力无碳未来。 划重点 2021.3.26-3.28,第十六届中国(济南)国际太阳能利用大会暨综合能源展览会,英威腾在2DT75等你!

    时间:2021-03-25 关键词: 太阳能 英威腾 储能

  • 在锂电池储能产业中需要重视的安全问题,你了解吗?

    在锂电池储能产业中需要重视的安全问题,你了解吗?

    在生活中,你可能接触过各种各样的电子产品,那么你可能并不知道它的一些组成部分,比如它可能含有的锂电池储能,那么接下来让小编带领大家一起学习锂电池储能。随着电池储能应用的扩围,起火事故数量明显增加,一时间,锂电池储能产业安全性再次引起全社会的焦虑。业内人士也提醒说,在锂离子电池储能爆发的前夕,更要重视安全问题。 锂电池储能行业背景 自2018年以来,我国锂电池储能行业的发展已进入快车道,不仅在用户端,辅助服务,电网端和可再生能源并网领域,而且项目和规模的快速部署达到新高。突然之间,在各种公众舆论中,储能行业似乎倾向于“山雨欲来,风势汹汹”。但是,市场过热的程度越多,我们就需要更加冷静地思考。储能行业背后的商业模式,市场机制和安全标准是否足够健全,是否能够支持储能行业的持续健康发展,储能行业真正商业发展的条件是否良好?在这个阶段,所有需要满足的人都需要通过项目建设。狂热进行着冷静思考的问题。 锂离子电池储能的快速发展中不可忽视的问题是产品质量和安全性。火灾事故时有发生,时不时地将能源存储(该行业的“出口”)推向舆论的“前沿”。在这种情况下,电池安全已成为储能行业发展面临的瓶颈之一。在锂电池储能系统运行期间,经常发生电池电压和温度警报,这会导致系统的保护性关机。供应商未遵循双方的技术标准要求和技术协议来更改关键的电池控制参数,例如功率和电压限制。关键控制参数的任意更改将直接影响电池系统的实际可用容量,安全性和寿命。 锂电池储能产业敲响安全警钟 随着储能锂电池市场渗透率提升,安全性问题正成为其大规模商业化应用路上的"绊脚石"。业内专家指出,如何在产业快速发展和提升经济性上寻求平衡,进一步提高电池储能系统的安全性,是行业当前面临的紧迫课题。 据了解,目前全球范围内还没有针对锂电池储能安全法规的全面标准体系。不论是在国内外,在电网侧,发电侧和用户侧的锂电池储能领域都发生了不同程度的火灾事故,引起了储能安全的关注。该储能系统具有大量的串联和并联锂电池,规模大,运行功率大,安全隐患和影响比电动汽车动力电池更为突出。业内人士认为,从目前的现状来看,我国锂离子电池储能系统在实际运行中的潜在风险并不小。 电池储能系统的大多数火灾事故都是由电池起火引起的。缺乏有效的灭火系统来防止火灾的发生和蔓延,以及缺少保护层,一系列叠加因素最终导致整个储能系统爆炸。总体而言,储能安全事故可分为两种:一方面,大多数情况下,储能锂电池着火是由电池本身引起的;另一方面,储能锂电池着火是由电池本身引起的。另一方面,由于当前的能量存储,没有为能量存储系统设计安全保护措施,因此火灾无法得到控制,最终演变为大规模火灾。 业界普遍认为,无论是在电动汽车还是大型储能领域,锂电池储能的市场化应用指日可待,但频繁发生的火灾事故提醒我们,安全性已成为当务之急。电池储能行业。莫克利斯的剑。锂电池公司应全面审查电池储能技术的安全性。相关公司在开发电池储能产品时,应以安全为主要指标,锂电池负极材料可能引起短路和着火的问题可能是储能行业。深入研究替代技术的方向。从科研到应用的全过程控制,大型锂电池储能公司应努力降低风险因素。只有这样,中国的储能行业才能稳定而深远。 在储能产业发展的十字路口,要稳步前进,就必须在各个方面严格执行有效的标准,这关系到该产业的可持续发展。在价格竞争日趋激烈的同时,如何改善储能锂电池系统的寿命,安全性和循环性能,以及如何避免坏硬币驱逐好硬币,这些都是锂电池公司积极进入储能的阶段。商业。需要认真考虑的问题。

    时间:2021-02-20 关键词: 锂电池 渗透率 储能

  • 随着电化学储能成本的快速下降,锂电池储能的发展如何?

    随着电化学储能成本的快速下降,锂电池储能的发展如何?

    随着世界的多元化发展,我们的生活在不断变化,包括我们接触到的各种电子产品。 然后,您一定不知道这些产品的某些组件,例如锂电池能量存储。 锂电池储能的发展革命恰逢其时。 电网储能正成为电力系统的“刚性需求”。 根本原因是我国新能源的飞速发展。 风力发电和光伏发电已成为继火力发电和水力发电之后的第三大动力来源。 另外,随着电化学能量存储成本的快速下降,能量存储在以前没有竞争的领域中逐渐变得具有竞争力。 随着示范项目和商业项目的增加,电网系统也将形成使用习惯,锂储能将成为刚性需求。 储能的刚需在哪里? 1、离网电网储能:如岛状电网,小型电网,家用太阳能系统等,将来将合并为VRE和储能网络的集成网络。 电网需求:如调频,调峰等,由于频率波动范围过大,会发生单位切换,用户跳闸等事故; 此外,电网的能源管理以及建立新形式的能源互连网络(例如虚拟电厂)也需要存储。 2、新能源网络的不确定性:必须需要储能做到“多发多存,少发多放”,保证发电与用电的平衡; 3、私人储能:包括家庭储能及商业租赁及屋顶光伏等; 4、移动电源:最重要的就是电动车和手机;电动车在限制时如果接入电网,也有点储能的意思。 锂电储能发展革命正当时 “储能是对新能源发展的严格要求。”新能源与储能的结合已成为新趋势。近年来,我国风能,光伏等可再生能源的规模不断扩大,技术升级的频率加快,发电成本大幅下降。然而,它仍然面临诸如不稳定的发电和吸收困难的问题。弃风率和弃太阳能率也成为各地区的重点评估项目之一,安全高效的储能技术在促进电网整合和可再生能源的本地消费方面具有重要的应用价值。 锂电池储能是新能源产业发展的重要延伸和主要方向。锂电池储能设施的配套应用可以有效解决新能源发电的不稳定性和并网技术问题,从而提高电能质量,实现新能源高效利用的发展。锂电池储能器是高度集成的,是电动汽车行业的补充。电动汽车可以用作分布式储能设施,以在停放高峰和低谷时转移它们。动力电池退役后,也可用作梯队使用的储能电池。储能技术是智能电网的重要组成部分,可以提高电网运行的可靠性和灵活性。 从市场规模来看,锂储能规模将保持快速增长。截至2019年底,我国锂电池储能的累计运营规模已达到1.71GW。在“十三五”规划的最后一年2020年,它将继续以每年50%以上的速度增长,到2021年,储能的应用将在所有地区推广。此外,电池成本的持续下降也将促进锂储能系统的大规模应用。 随着电力体制改革的不断深入,储能也将获得更多的市场机会。但是,我国的储能产业距离整体健康发展还很遥远。储能的商业化应用面临着高昂的储能成本,电力交易的不合理市场化,储能技术路线不成熟以及缺乏有效的储能价格激励措施等问题。因此,当前储能行业的发展可谓机遇与挑战并存。未来,随着电池生产技术的进步,电池产品的成本将继续下降,与其他储能技术相比,还将提高储能电池产品的竞争力。电池在储能领域的市场渗透率将逐步提高,这将进一步促进应用市场规模。相应的增长。从长远来看,储能电池将成为动力电池以外锂电池应用的主要增长点,具有广阔的发展前景。 能量存储的主要功能是满足可靠性。将来,当可再生能源成为电力系统的主要力量时,确保可靠性的功能将被“分离”,并且将有一个相应的市场来反映辅助服务的真实价值。有很多事情要做。促进储能的发展必须全面促进市场。只有在市场中找到位置并找到价值,储能行业才能蓬勃发展。在中国的工业问题中,系统是七分,技术是三分。如果不改革电力市场化,中国整个能源行业就不会谈论革命。

    时间:2021-02-20 关键词: 锂电池 电化学储能 储能

  • 你知道现在社会越来越受欢迎的固态锂电池的发展概况吗?

    你知道现在社会越来越受欢迎的固态锂电池的发展概况吗?

    在生活中,您可能接触过各种电子产品,然后您可能不知道其中的某些组件,例如其中可能包含的固态锂电池,然后让编辑带领所有人学习固态锂电池。 新能源产业的发展逐渐揭示了储能的价值。 在优惠政策的推动下,国内外固态锂电池及相关上下游产业迎来了投资热潮。 从各种电动汽车制造商和动力电池供应商的投资行动来看,全固态电池将成为未来5至10年的主流方向。 储能领域新的挑战者—固态锂电池迎来投资热潮 随着科学技术的逐步进步,人们对储能和转化的要求逐渐提高。传统的锂离子电池已不能满足人们对电池储能的高要求,因此一种新型的挑战者全固态锂电池进入市场。 “全固态锂电池”是一种锂电池,其中在工作温度范围内使用的电极和电解质材料是固态的,并且不包含任何液体成分,因此全称是“全固态电解质锂电池” ”。目前,世界上许多汽车公司,动力电池公司和科研机构都致力于固态电池的科学研究,并在固态电池上投入了大量资金。 日本:日本新能源产业技术综合开发局于2018年宣布,日本一些公司和学术机构将在未来五年内共同开发下一代电动汽车全固态锂电池,并努力将其应用于尽快发展新能源。该项目预计总投资额为100亿日元。丰田,本田,日产和松下等23家汽车,电池和材料公司,以及京都大学和日本物理化学研究所等15家学术机构将共同参与这项研究。 韩国:韩国三大电池制造商LG Chem,三星SDI和SK Innovation在2018年11月宣布,他们将共同开发核心电池技术,并将建立一个1000亿韩元的基金,计划投资于固态电池,锂金属电池和锂硫电池。在电池领域进行研发,以创建下一代电池行业生态系统。现代汽车还建立了固态电池研发团队来进行固态电池的研发。 美国:美国能源部宣布,它将在2019财年为汽车制造商提供“先进技术研究”奖励。通用汽车和福特汽车都获得了大量研究资金。据报道,美国政府在通用汽车上的投资总额为910万美元,其中有200万美元明确表明这与固态锂电池的研发有关。 中国:目前,国内对固态电池技术的重视程度正在逐步提高。许多公司都看中了这个“蛋糕”,并正在加快部署。 中国在固态锂电池领域的研究也已经开始。由中国科学院宁波材料技术与工程研究所牵头的纳米领先的“全固态电池”特殊项目已通过验收;固态电池已经进行了相关的研究开发;比亚迪还积极推动固态电池项目的商业化;蔚来和惠能科技已合作生产固态电池组。此外,大量的技术公司和新材料公司正在研究固态锂电池。 固态电池进入“军备竞赛”阶段 据不完全统计,目前全球有20多家汽车公司和动力电池公司致力于固态锂电池技术的开发和应用,其中许多已经宣布将大规模生产固态电池并制定了相应的计划。发展路线图。固态电池吸引了大公司竞争布局。固态电池的高能量密度,小尺寸以及对快速充电的支持无疑可以减轻消费者在此阶段对电池寿命和能量补充的担忧。当然,除了解决当前锂电池普遍存在的里程焦虑之外,固态电池还因其不易燃,不腐蚀,不挥发和不渗漏问题而受到追捧。即使在高温下也不会着火。配备全固态锂电池的汽车自燃的可能性自然会大大降低。 电动汽车成本的50%属于电池。从价格的角度来看,固态电池比锂电池便宜。汽车公司可以通过降低电池成本来提高竞争力。世界各地的汽车公司都在大力开发固态电池技术,以期在下一次固态锂电池之战中遥遥领先。尽管固态电池的批量生产需要时间,但不难看出,未能掌握这一轮动力电池计划的公司早已将目光投向了下一代动力电池的轨道。 ,固态电池已经进入“军备竞赛”阶段。 总结:在新一轮的动力电池投资热潮中,固态电池正在成为下一代电池技术中的全球“新宠”,市场或将掀起一股全固态锂电池投资热潮。不久的将来,固态电池将以坚实的步伐迈入我们的社会,改变我们的生活。

    时间:2021-02-20 关键词: 电解质 固态锂电池 储能

  • 你知道现状的电力储能锂电池行业发展概况吗?

    你知道现状的电力储能锂电池行业发展概况吗?

    随着社会的快速发展,我们的电力储能锂电池也在快速发展,那么你知道电力储能锂电池的详细资料解析吗?接下来让小编带领大家来详细地了解有关的知识。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。 随着政策支持的增加,电力系统的商业化,市场机制的建立以及商业模式的建立,锂电池储能装置的装机容量得到了加速。未来,随着锂电池产业规模效应的进一步显现,降低成本的空间仍然很大,发展前景广阔。 电池储能技术利用电能和化学能之间的转换来实现电能的存储和输出。它不仅具有响应速度快,双向调节的技术特点,而且具有环境适应性强,分散结构小,施工周期短的技术优势。它打破了传统的源网络负载概念,并打破了同时完成发电,输电和配电所有环节的固有属性。它可以在电源系统的电源侧,电网侧和用户侧扮演不同的角色,并扮演不同的角色。 电力存储是指在电力系统中功率高于千瓦级别的情况下,满足电力系统应用要求的储能技术。就储能方式而言,电能可分为三类:物理储能,电化学储能和电磁储能。物理储能主要包括抽水储能,压缩空气,飞轮储能;电磁储能响应速度快,可以在短时间内释放出大功率电能,并且具有很多周期,包括电容性储能和超导储能;除了锂电池之外,还具有电化学储能功能。此外,还包括钠硫电池,铅储能电池和液流电池等技术。 就电池储能的技术特性而言,由于工业规模,系统成本,能源和功率特性,服务特性,可回收性等方面的综合影响,目前的锂离子电池(磷酸铁锂和三元锂电池)铅碳电池具有突出的优势,所有钒氧化还原液流电池和梯队使用的锂电池在特定情况下都具有竞争力。铅酸电池的使用寿命过短,钛酸锂电池的一次性投资成本过高,钠硫电池的安全问题突出,技术进步缓慢。后者的技术目前在市场上没有竞争力。 在2019-2020年,将在竞争中出台新的并网储能政策,紧随并网侧储能电站并为储能锂电池引入市场空间。此外,各省在年底之前发布了电价调整政策后,它们将为发电侧的高峰和低谷价差套利提供更好的投资动力。 Energy Storage Electric的编辑预测,到2021年,新能源支持和调频市场将继续以储能为优先,用户端和分布式储能将迅速增长。 就工业规模而言,从最大到最小,它们是:锂离子电池,铅碳电池和钒液流电池。消费和运输锂离子电池行业的规模可以很好地支持锂离子电池储能市场的发展。近年来,磷酸铁锂和三元锂电池的快速发展得益于此。与以前相比,发展势头良好的高温钠硫电池由于技术门槛高,储能公司参与度不足而逐渐退出储能市场,导致技术进步缓慢。 从整个储能应用规模的角度来看,抽水式储能由于其性能和成本优势而占装机容量的94%,而电化学储能尽管仅占3.6%,仍然排名第二,锂电池占其中的86%。 。除了具有特定限制的抽水蓄能电站的建设之外,锂电池已经成为电力蓄能领域的绝对主流。锂电池储能可以按灵活的规模和快速的响应时间进行分组,适用于频繁充放电转换的场景。 从全球的角度来看,越来越多的国家和地区对化石燃料的替代品的需求与日俱增。可再生能源+储能解决方案是所有国家认可的脱碳解决方案。考虑到世界各地的政府正在制定各种经济刺激计划以促进疫情结束后的经济发展,因此其中一些将被指定用于清洁能源设施的部署,因此预计到2021年全球可再生能源+能源存储将出现强劲反弹,储能锂电池将受益。 以上就是电力储能锂电池的有关知识的详细解析,需要大家不断在实际中积累经验,这样才能设计出更好的产品,为我们的社会更好地发展。

    时间:2021-02-08 关键词: 电力 锂电池 储能

  • 满足大规模储能产业化比较理想的全钒液流电池解析

    满足大规模储能产业化比较理想的全钒液流电池解析

    什么是全钒液流电池?随着全球多样化的发展,我们的生活也在不断变化着,包括我们接触的各种各样的电子产品,那么你一定不知道这些产品的一些组成,比如全钒液流电池。 首先,我们必须解决什么是液流电池。所谓的液流电池或氧化还原液流存储系统,可以追溯到1974年由美国国家航空航天局(NASA)资助的一个项目。与旧的储能铅电池相比,液流电池还处于年轻状态。如我们通常所知,电池具有包含活性材料的正极和负极。液流电池的活性材料以液体形式存在,并存储在两个大的储液罐中,每个储罐都由泵流动,并且还原和氧化反应在离子交换膜两侧的电极上发生。 因此,全钒液流电池应该是大规模储能工业化的理想技术。它可以用作大型储能以满足不同的储能需求,因为储能具有多种要求和多种形式,至少是能源类型和功率类型,例如满足重要的大规模可再生能源并网,调峰,在这些方面,长期最大容量的储能是最好的,也是最合适的,它可以做其他事情,因此它不具有突出的比较优势。 钒电池的结构和简单的工作原理包括正负电解液罐,水泵和中间的电池堆。该堆包括端板(绝缘框架),集电器(主要是铜),石墨板,碳/石墨毡电极和离子交换膜。其中,电极材料和离子交换膜是两个最重要的部分。工作时,正极和负极电解液罐分别容纳V4 +,V5 +和V2 +,V3 +水溶液。外部泵将两极的电解液压传递到电池组中,使半电池和液体储存箱循环,并在中间增加隔膜。当施加电压时,当电解质流过正电极和负电极的表面时发生的氧化还原反应用于存储能量。 钒电池的功能非常灵活,功率和体积可以独立设计和构思。额定功率的关键在于电池堆,可通过更改电池数量或电极面积来改善功率。体积的重要关键是钒离子的量,可以基于改善电解质的体积和钒离子的浓度来构建钒离子。对自然环境的高度适应性电池性能受环境温度影响较小。当环境温度完全恢复后,电池容量也可以完全恢复。该系统可以在全自动设备下以密闭方式工作,不会产生有机气体和废电解液。 我国探明的钒资源占世界总量的一半以上。有几个重要的来源:第一个来源是液晶副产品,其中70%以上的钒来自该来源。第二个来源是煤矿,这些煤矿特别大而且丰富。废料,电场中的部分炉渣灰,船上使用的重油渣的回收以及精炼催化剂的回收相对较大。每年可以获得超过10,000吨的钒,甚至有20,000至30,000吨。关键来源可能非常非常便宜且经济。 首先,钒电池的功能非常灵活,功率和容量可以独立设计。输出功率取决于电池堆,可以通过更改电池的数量或电极的表面积进行调整。容量主要取决于钒离子的量,这可以通过调节电解质的体积和钒离子的浓度来实现。其次,适应环境的能力很高。电池性能几乎不受温度影响。恢复温度后,可以完全恢复电池容量。该系统可以自动关闭工作,不会产生酸雾和废电解液。 全钒氧化还原液流电池利用不同价态钒离子之间的相互转化,通过存储和释放化学能来实现充放电过程。与目前使用非水电解质的储能电站锂离子电池主流电池不同,由于所有钒氧化还原液流电池的电解质离子都存在于水溶液中,因此大大降低了过热和爆炸的可能性,并提高了安全性。氧化还原液流电池的性能让它在电池领域脱颖而出。 大型和安全是钒电池的优势。这里必须提到所谓的竞争性定位问题。我认为根本没有竞争,因为储能需要多种级别,多种类型,不同尺寸和不同的技术,各有其优缺点,例如锂离子电池的成本已经非常低,技术已经完全成熟,也可以大规模生产。与全钒液流电池相比,锂离子电池的尺寸应较小,或者全钒液流电池的尺寸应较大。 在研究设计过程中,一定会有这样或着那样的问题,这就需要我们的科研工作者在设计过程中不断总结经验,这样才能促进产品的不断革新。

    时间:2021-02-06 关键词: 锂电池 全钒液流电池 储能

  • 关于常见的UPS蓄电池的技术规格和优缺点分析

    关于常见的UPS蓄电池的技术规格和优缺点分析

    随着社会的快速发展,我们的UPS铅酸蓄电池也在快速发展,那么你知道UPS铅酸蓄电池的详细资料解析吗?接下来让小编带领大家来详细地了解有关的知识。 介绍UPS铅酸蓄电池的技术参数及优缺点。 UPS电池的质量与整个UPS系统的可靠性直接相关,但是电池是整个UPS系统中平均故障间隔时间(MTBF)最短的设备。如果用户可以正确使用和维护它,则可以延长其使用寿命,否则将大大缩短其使用寿命。电池类型通常包括铅酸电池,铅酸免维护电池和镍镉电池。 由于在酸添加过程中采用了特殊的生产技术和质量检查程序,因此可以确保每个电池的电解质饱和。电池的设计和制造使其在电池寿命期间无需添加任何电解质。 UPS电池的容量取决于电池中的活性物质含量,通常以Ah或mAh表示。例如,250Ah的标称容量(10hr,1.80V / cell,25°C)是指在25°C下用25A的电流放电10小时可将单个电池的电压降至1.80V的放电容量。 UPS动力电池基本上使用免维护铅酸电池。尽管不需要对表面进行维护,但是维护不善仍会影响其使用寿命。许多制造商已经进行了调查,大约30%的UPS电源故障实际上是电池故障。因此,维持UPS电源的关键是维护UPS电池。相比之下,UPS电池更敏感,需要在最高效率25°C的环境中工作。因此,在冬季和夏季,我们必须注意UPS的工作环境。高温会缩短电池寿命,低温不会达到标称延迟。 UPS电池正负极之间的电势差称为电池的额定电压。常见的铅酸蓄电池额定电压是2V、6V、12V三种,单体的铅酸蓄电池是2V,12V的蓄电池是由6个单体的电池串联而成的。UPS铅酸蓄电池是双向的,有两个状态,充电和放电,这个电流都是有限制的,不同的蓄电池,最大充放电电流不一样。电池充电电流一般以电池容量C的倍数来表示,举例来讲,如果电池容量C=100Ah,充电电流为0.15C,则为0.15×100=15A。 尽量避免过电流充电。过电流充电容易导致电池内部的正极板和负极板弯曲,并使板表面上的活性物质脱落,从而导致电池的可用容量下降。在严重的情况下,电池的内部极板会短路并损坏。尽量避免电池过电压充电。过电压充电通常会导致电池电解质中包含的水被电解分离成氢和氧并逸出,从而缩短了电池寿命。 电池是双向的,具有两种状态,即充电和放电。该电流是有限的。不同的电池具有不同的最大充电和放电电流。电池的充电和放电电流与系统有很大的关系。如果设计不当,将会影响系统的性能。充电电流与组件的功率有关。例如,对于一个系统,该组件为5kW,而UPS电池电压为48V,则最大电池充电电流约为100A。如果是最大电流为0.1C的普通铅酸电池,则电池容量至少为1000AH。如果它是最大电流为0.25C的铅碳电池,则电池容量至少为400AH。 UPS铅酸蓄电池作为一种电能存储装置,具有电动势高,充放电可逆性好,工作温度范围宽,原材料丰富廉价等特点,已得到广泛应用。铅酸电池虽然具有这些优点,但它们居于中心,铅酸电池的大规模应用也暴露出其缺点,例如由于其重量引起的计算机机房的承重问题,高维护要求,寿命相对较短,且毒性丰富。 普通电池的极板是由铅和氧化铅制成的,电解质是硫酸的水溶液。其主要优点是电压稳定,价格低廉。缺点是比能量低(即每千克电池存储的电能),使用寿命短和日常维护频繁。干式充电电池:其全称是干式铅酸电池。其主要特点是负极板具有很高的蓄电容量。在完全干燥的状态下,可以在两年内节省获得的功率。只需添加电解质并等待20-30分钟即可使用。 以上就是UPS铅酸蓄电池的有关知识的详细解析,需要大家不断在实际中积累经验,这样才能设计出更好的产品,为我们的社会更好地发展。

    时间:2021-02-06 关键词: 蓄电池 UPS 储能

  • 关于锂离子电池产业健康发展所面临的那些技术难点

    关于锂离子电池产业健康发展所面临的那些技术难点

    你知道锂离子电池技术瓶颈有哪些吗?在科学技术高度发达的今天,各种各样的高科技出现在我们的生活中,为我们的生活带来便利,那么你知道这些高科技可能会含有的锂离子电池吗? 如今,环境污染和能源危机已引起世界各国的广泛关注,机动车尾气排放已成为环境污染中不可忽视的主要因素。在这种情况下,大力发展电动汽车已成为世界各国公认的紧迫任务。然而,在现有的实用电池中,较高的容量密度和能量密度使得锂离子电池被认为是最有前途的动力电池。 目前,电动汽车的市场渗透率越来越高,电池的能量密度越大,续航里程就越长。这就是电动汽车制造商花费大量精力进行研究的原因。但是如何解决动力锂电池的能量密度问题,很多人关注电池材料技术的突破。政府和行业已将下一代电池的目标设定为每千克300瓦时,他们希望在2020年左右实现这一目标。目前,国际上对锂离子电池材料的研究主要集中在锂硫电池和锂空气(锂氧)电池。 尽管锂离子电池行业的发展前景良好,但孙伟还表示,制约锂离子电池行业发展的瓶颈不容忽视。例如,在安全技术瓶颈方面,安全结构设计被忽略,热失控频繁发生。制造过程无法满足高质量产品要求,因此需要改善电池组一致性问题;成本仍然很高,需要突破材料核心技术;缺少标准系统迫切需要加快修订工作;市场秩序混乱,企业间无序竞争严重。安全监督责任不到位,行业管理的作用没有得到有效发挥;绿色制造和智能制造才刚刚开始,需要加速。 当前,电动汽车的发展存在两个瓶颈。一个是行驶里程不足,另一个是充电基础设施不足,这直接制约了电动汽车的大规模推广。为了有效地扩大电动汽车的范围,重要的电池制造商和汽车制造商正在集中精力研发高性能锂离子电池。例如,北京新能源和韩国的SK推出了一种三元锂离子电池,该电池的电量为30.4千瓦。当时,谢谢您,北京的新型电动汽车EV200和EV210行驶超过240公里。 由于其高能量密度和长循环寿命,锂离子电池被广泛用于数字产品,电动工具,电动自行车,新能源汽车和储能等,并且被公认为最具潜力的新型电池。但是,动力锂电池行业的技术更新很快。即使没有其他新电池,无论技术进步或生产工艺如何,它都将随时面临替代同类产品的威胁。 我国锂离子电池行业一直处于优质产能不足的状态,如在动力电池领域,前十强之外的动力电池企业共计拥有约13%的市场需求量,但却占据行业总产能的约55%,其中大部分属于低端产能,其产能利用率仅约为10%,拉低了行业整体产能利用率指标。尽管本次出台的《锂离子电池行业规范公告管理暂行办法》中,适用企业从事范围中刨除了新能源汽车用动力电池,但是在2016年,动力电池在锂离子电池产量中占比为45.08%。 锂离子电池行业预计将迎来未来几年新能源汽车发展的时代,明年可能延续今年的上升势头,保持2-3倍的上升速度,乐观估计明年新能源汽车产销量将达到150-20万辆。受此影响,作为新能源汽车最重要的动力锂电池锂离子电池市场可能迎来新一轮的汹涌势头。 近年来,随着国家对新能源汽车补贴政策的陆续出台,以及充电设施的不断完善,新能源汽车消费在我国已经步入正轨。2009年和2013年,国家两次颁布并实行新能源汽车补贴政策。不止在国内,世界主要经济体纷纷出台相关政策,扶持新能源汽车及相关行业的发展。值得注意的是,新能源汽车的放量拉动动力锂电池需求快速增长。 以上就是锂离子电池技术瓶颈分析的一些值得大家学习的详细资料解析,希望在大家刚接触的过程中,能够给大家一定的帮助,如果有问题,也可以和小编一起探讨。

    时间:2021-02-05 关键词: 锂离子电池 能量密度 储能

  • 关于储能电池技术发展概况解析

    关于储能电池技术发展概况解析

    什么是储能电池技术?人类社会的进步离不开社会上各行各业的努力,各种各样的电子产品的更新换代离不开我们的设计者的努力,其实很多人并不会去了解电子产品的组成,比如储能电池技术。 广义上来说,储能是采用某种装置或方法储存能量,并实现能量在空间维度移动后释放或者是在时间维度滞留后释放。据此,可进一步细分为两类:移动储能,即移动设备供能、电动汽车动力锂电池等;静态储能,如UPS电源、通信基站电源、工业蓄热系统和抽水蓄能电站等。此外,利用植物的自然光合用途或者是新型光化学转换材料的人工光合用途,将光能转化为生物质能或化学能并加以储存和释放,也是一类重要的静态储能方式。 如今很少独立部署太阳能发电设施。净计量、不可靠的市电,较低的电池成本、电网服务功能、能源管理功能方面的变化,这些因素将推动客户选择供应更多全方位服务的太阳能发电设施和电池储能系统。在必要时,太阳能发电设施承包商的业务将扩展到备用面板和通信电缆布线,以及复杂的调试和配置程序。 全球能源互联网实质是“智能电网+特高压电网+清洁能源”。智能电网是基础,特高压电网是关键,清洁能源是根本,而大规模储能系统是智能电网建设的关键一环。从某种程度上说,储能技术应用程度既决定了可再生能源发展水平,也决定了能源互联网的成败。西方国家在10年前就已经开始重视储能技术研发和产业化。 储能电池应用技术重要指BMS(电池管理系统)、PCS(电池储能系统能量控制装置)、EMS(能量管理系统)。BMS是电池本体与应用端之间的纽带,重要对象是二次电池,目的是提高电池的利用率,防止电池出现过度充电和过度放电。PCS是与储能电池组配套,连接于电池组与电网之间,把电网电能存入电池组或将电池组能量回馈到电网的系统。EMS是现代电网调度自动化系统总称,包括计算机、操作系统、EMS支撑系统、数据采集与监视、自动发电控制与计划、网络应用分析。 在减少导致全球变暖的二氧化碳排放方面,太阳能、风力发电和储能系统将发挥至关重要的用途。能源行业将继续加紧解决这一问题,并供应最实用、最具影响力和成本效益的解决方法。相信再过几年到几十年,当人类利用太阳能的技术很成熟的时候,这样就有了无穷尽的能源供给社会的使用,再当下就要研究者更加努力研究新技术。 储能可在诸多方面发挥重要用途,比如电网调峰调频,平滑可再生能源发电波动,改善配电质量和可靠性,基站、社区或家庭备用电源,分布式微电网储能,电动汽车VEG模式的供能系统等。储能应用的场景不同、技术要求也会不同,没有任何一类电池能够满足所有场景的要求。因此,要以需求为导向,根据不同应用领域的实际需求发展相适应的储能电池技术。 本文只能带领大家对储能电池技术有了初步的了解,对大家入门会有一定的帮助,同时需要不断总结,这样才能提高专业技能,也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。

    时间:2021-01-09 关键词: 电池 电能 储能

  • 现在的储能锂离子电池技术增强有哪些特点?

    现在的储能锂离子电池技术增强有哪些特点?

    你了解储能锂离子电池技术增强吗?随着社会的快速发展,我们的储能锂离子电池技术也在快速发展,那么你知道储能锂离子电池技术增强的详细资料解析吗?接下来让小编带领大家来详细地了解有关的知识。 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。 锂离子电池储能装置是新能源产业持续稳定发展的重要基础设施,是满足可再生能源大规模接入的重要手段,也是分布式能源系统、电动汽车产业的重要组成部分。 在储能市场,几乎每个季度都有稳定的锂离子电池技术交易。除此之外,还有相当数量的资金进入了能源存储系统。 储能是智能电网、可再生能源高占比能源系统、能源互联网的重要组成部分和关键支撑技术。发展锂离子电池储能技术关于增进能源利用效率,提升电网运行的稳定性具有重要意义,未来随着电力电子器件与能源互联网技术的不断发展,储能技术的运用将会更加普遍。 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。 锂离子电池储能具有能量密度大、自放电小、无记忆效应、工作温度范围宽,以及可快速充放电、使用寿命长、环境污染小和不受地形等自然条件限制等优点,是目前储能产品开发中适应性最好的技术路线,可以胜任各种复杂的场景,在发电侧、用户侧、电网侧等重要储能领域均有很强的竞争力。 数据显示,电池存储领域的大部分投资来自美国和欧洲。尽管电池存储在我国市场上升迅速,但获得风险资本的渠道并不畅通。今年早些时候,中关村储能产业技术联盟秘书长张静说:我国的储能产业才刚刚起步。我们要一个储能产业创新公司融资的平台,完成技术、产品和资金的结合,这对我国储能产业的下一步发展至关重要。 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。 储能尤其是锂电储能市场被认为具备广阔的市场空间和多样的应用场景,国内外多个锂离子电池公司也将储能系统作为动力锂电池之外的另一片蓝海并积极布局。由此可见,储能行业政策不断升级,在能源结构中的地位日渐上升。 以上就是储能锂离子电池技术增强的有关知识的详细解析,需要大家不断在实际中积累经验,这样才能设计出更好的产品,为我们的社会更好地发展。

    时间:2021-01-01 关键词: 锂离子电池 技术增强 储能

  • 关于储能逆变器需求有望持续高增概况

    关于储能逆变器需求有望持续高增概况

    在科学技术高度发达的今天,各种各样的高科技出现在我们的生活中,为我们的生活带来便利,那么你知道这些高科技可能会含有的逆变器吗? 地球表面每年接受太阳辐射能量高达5.4*1024J,若能将其中的十万分之一转化为电能,就可以满足目前全世界的能耗需求,因此,太阳能发电对缓解日益严重的环境和能源危机具有特别重要的意义,太阳能发电主要指光伏发电。据统计资料显示,目前光伏发电系统中,接近99%的安装容量为并网应用,这是因为并网应用相对独立光伏系统有成本低和免维护等优势,并网式光伏发电系统式当今发展方向,全世界并网式光伏系统年增长率约为25~30%。 随着光伏新能源利用的日益普及,光伏发电的波动性特征以及企业调峰调频成本考虑,未来光伏发电将越来越多的配备储能设备,光伏储能逆变器将成为行业的重要发展方向之一。近年来各国政府对储能产业的相关支持政策陆续出台,储能市场投资规模不断加大,产业链布局不断完善,商业模式日趋多元,应用场景加速延伸,IHS Markit 报告显示2018年全球储能逆变器出货量已经达到3GW。展望未来,假设2025年全球光伏装机达到250GW,储能配臵率达到10%,则储能逆变器年需求量将有望达到25GW左右,储能逆变器需求有望保持高增状态。 太阳能交流发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成; 太阳能 直流发电系统则不包括逆变器。逆变器是一种电源转换装置,逆变器按激励方式可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变。主要功能是将蓄电池的直流电逆变成交流电。通过全桥电路,一般采用SPWM处理器经过调制、滤波、升压等,得到与照明负载频率、额定电压等相匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。有了逆变器,就可使用直流蓄电池为电器提供交流电。 随着光伏新能源利用的日益普及,光伏发电的波动性特征以及企业调峰调频成本考虑,未来光伏发电将越来越多的配备储能设备,光伏储能逆变器将成为行业的重要发展方向之一。近年来各国政府对储能产业的相关支持政策陆续出台,储能市场投资规模不断加大,产业链布局不断完善,商业模式日趋多元,应用场景加速延伸,IHS Markit 报告显示2018年全球储能逆变器出货量已经达到3GW。展望未来,假设2025年全球光伏装机达到250GW,储能配臵率达到10%,则储能逆变器年需求量将有望达到25GW左右,储能逆变器需求有望保持高增状态。 并网逆变器作为光伏电池与电网的接口装置,将光伏电池的电能转换成交流电能并传输到电网上,在光伏并网发电系统中起着至关重要的作用,现代逆变技术为光伏并网发电的发展提供了强有力的技术和理论支持。并网逆变器正朝着高效率、高功率密度、高可靠性、智能化的方向发展。并网逆变器性能的改进对于提高系统的效率、可靠性,提高系统的寿命、降低成本至关重要。 以上就是逆变器的一些值得大家学习的详细资料解析,希望在大家刚接触的过程中,能够给大家一定的帮助,如果有问题,也可以和小编一起探讨。

    时间:2020-12-13 关键词: 光伏 逆变器 储能

  • 在储能行业中的锂离子电池储能技术的分析

    在储能行业中的锂离子电池储能技术的分析

    在科技高度发展的今天,各种交通工具还有人们的日常生活出行都需要能源,这就促使人们不断研究新的能源,这其中就有锂离子电池储能技术的发展。 能源是人类赖以生存和发展的物质基础,同时也推动着人类文明的发展。随着常规能源日渐减少,新能源逐渐被人们所熟知,储能行业发展也进入了快车道。 自从进入市场以来,以其寿命长、比容量大、无记忆效应等优点,获得了广泛的应用。锂离子电池低温使用存在容量低、衰减严重、循环倍率性能差、析锂现象明显、脱嵌锂不平衡等问题。然而,随着应用领域不断拓展,锂离子电池的低温性能低劣带来的制约愈加明显。 据CNESA全球储能项目库的不完全统计,截至2019年底,全球已投运储能项目累计装机规模184.6吉瓦,同比增长1.9%。其中,抽水蓄能的累计装机规模最大,为171吉瓦,同比增长0.2%;电化学储能的累计装机规模紧随其后,为9520.5兆瓦;在各类电化学储能技术中,锂离子电池的累计装机规模最大,为8453.9兆瓦。 储能是指通过介质或设备把能量存储起来,在需要时再释放出来的过程。目前发展较为成熟的能源存储技术可分为三大类:电化学储能、机械储能、电磁储能。锂离子电池的工作原理是:充电时Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时整个过程逆转。通过以上循环原理以实现能源的存储与释放,而在能量转换的过程中伴随着电能的消耗,如何减少储能过程中能量的消耗成为大规模应用与推广储能系统的主要难题之一。 具体到中国而言,截至2019年底已投运储能项目累计装机规模32.4吉瓦,占全球市场总规模的17.6%,同比增长3.6%。其中,抽水蓄能的累计装机规模最大,为30.3吉瓦,同比增长1%;电化学储能位列第二,为1709.6兆瓦,同比增长59.4%;在各类电化学储能技术中,锂离子电池的累计装机规模最大,为1378.3兆瓦。 据报道,在-20℃时锂离子电池放电容量只有室温时的31.5%左右。传统锂离子电池工作温度在-20~+55℃之间。但是在航空航天、军工、电动车等领域,要求电池能在-40℃正常工作。因此,改善锂离子电池低温性质具有重大意义。 以上就是锂离子电池储能技术的相关技术知识,相信随着技术的不断提高,未来的锂离子电池储能技术会不断提升,满足人们的日常需求。

    时间:2020-12-05 关键词: 电池 锂离子 储能

  • 光伏发电中的光伏储能现状以及未来的发展

    光伏发电中的光伏储能现状以及未来的发展

    什么是光伏储能?太阳的光线出现在生活中的每一个地方,人们的生活已经离不开太阳,太阳能不仅为植物生长提供光源,而且也能为人类提供能源,现在的光伏发电就是很大程度上利用了太阳能。 能源产业格局正在优化,作为更安全、更环保、更便宜和更方便的能源,光伏将会是能源变革中的一股重要力量。过去十年,光伏发电的平均成本降幅达到82%。2011年,国家发展改革委公布的光伏标杆电价为1.15元/千瓦时,现在青海的竞价光伏项目上网电价是0.24元/千瓦时,中国光伏企业在迪拜的上网电价最低报到了1.32美分,相当于每千瓦时不到一毛钱。 事实上,光伏储能尚处于初级阶段,有清晰盈利场景的市场不多,仅在海岛、高原等无电或弱电网地区市场积极性较高。而在大电网地区,如何参与调峰调频的电力辅助服务等情况,目前还没有一个清晰的规则,需要等待电力体制改革的进一步推进,并且自身的经济和市场价值与电网的实际要求必须匹配,因此如何平衡光储配比至关重要。 储能可以从本质上解决新能源消纳问题吗?“新能源+储能”是否是必须手段?新能源与储能又该如何共生发展?截至目前,上述核心问题并未形成行业共识。国网能源研究院新能源与统计研究所专家胡静认为,就目前来看,新能源配置储能并非是解决弃风弃光的唯一手段,应运用多种调节手段共同参与调节,同时,研究“共享储能”等创新商业模式,推动储能的可持续发展。 此外,由于我国不同地区的用电比例各不相同,电网配置的具体需求也不相同,比如山西多煤,四川多水,这也就导致了十余个省份配储能的文件从技术方案路径和解决问题的目标导向都不一样,对于储能的技术性能要求、容量配比和规模来说都有明显差异,这对集成能力将会是极大的考验。 光伏储能系统是将光伏发电系统与储能电池系统相结合,主要在电网工作应用中起到“负荷调节、存储电量、配合新能源接入、弥补线损、功率补偿、提高电能质量、孤网运行、削峰填谷”等作用应用。通俗来说,可以将储能电站比喻为一个蓄水池,可以把用电低谷期富余的水储存起来,在用电高峰的时候再拿出来用,这样就减少了电能的浪费;此外储能电站还能减少线损,增加线路和设备使用寿命。 对于电站业主而言,光伏储能的项目集成难度比单纯的光伏电站在集成难度上完全不可同日而语。这种集成绝不是简单的拼接,如果盲目追求价格或选择简单的集成方案不但会增加安全隐患,对电网也无法做到适配,直至寿命到期后彻底沦为一个摆设。 光伏储能是发展趋势:人类的发展以及可持续性必须有能源,并且必须是新能源、清洁能源。人类要可持续发展,必须有清洁的环境。 以上就是光伏储能解析,如果某一天人们能高效利用太阳能,相信能解决很大的能源问题,毕竟太阳能是符合可持续发展战略的,能保证人类的永续发展,需要我们科研人员更加努力。

    时间:2020-12-04 关键词: 太阳能 光伏 储能

  • 你了解电化学储能未来需要的四大支点有哪些吗?

    你了解电化学储能未来需要的四大支点有哪些吗?

    什么是电化学储能未来需要的四大支点?在科技的发展道路上,离不开能源的助力,特别是再科技飞速发展的今天,而地球上的能源有限,就需要科研人员不断开发新能源,这就再当下最需要研发太阳能的使用。 尽管电化学储能有以上的种种限制,它的前景却是明朗的。随着我国能源转型以及电力市场改革的不断深化,电化学储能未来的定位会越来越清晰,应用的价值也会越来越得到体现。 储能技术可实现发用电时间解耦,打破电力实时供需平衡约束,使电能更趋同于一般商品,拓展电力交易的自由度和灵活度,是能源物联网的重要支撑。在各类储能技术中,电化学储能安装灵活、地理条件约束小、成本下降速度快,在全球范围已进入商业化推广阶段。 第一,提高消纳能力。 未来新能源发电会占有越来越大的比例。与此共生的消纳市场给电化学储能带来了广阔的发展空间。一方面,新能源配储能可以帮助解决新能源在当地的消纳问题,储能能帮助风电和光电摆脱“垃圾电”的影响。更重要的是,由于我国的风、光资源主要集中在西北部,而需求负荷主要集中在沿海地区。如果未来要更多地依靠新能源,那么电力的跨地区转移就是一个必须解决的问题。这也是特高压进入我国“新基建”计划的一个原因。通过特高压,大量的新能源电力可以转移到沿海区域而中途没有过多的损失。 从项目的商业模式来看,在可再生能源并网领域储能主要有两种商业模式:一是新能源发电场站业主投资运营模式,其收益来源以弃电存储为主,减少考核费用为辅。二是合同能源管理模式,即新能源场站业主和储能企业双方以合同能源管理的模式进行利益分成。 第二,扩大电力市场容量。 随着电力市场改革的不断深入,在价格机制的引导下,未来新电厂的建设会放缓。同时,用电需求仍然会不断上涨。考虑到电网的经济性,相比于建设新的电厂,未来更多的关注点会集中在电力系统的优化方面。例如通过合理的削峰填谷、需求响应来解决电力市场的扩容问题。在这方面,电化学储能由于其快速的响应能力,在未来的电力容量市场中具有相当大的潜力。如果通过EMS(能源管理系统)能让储能在容量市场充分发挥其作用,那么扩容问题能得到部分解决。 主要还是出于消纳可再生能源,解决弃风弃电的目的。从项目实际落地角度来看,短期内会增加风光电价成本,如果没有相应政策,很容易影响企业的积极性。 第三,促进市场价格机制形成。 本着“谁受益,谁承担”的原则,目前的辅助服务成本分配方式不尽合理。国家发展改革委、国家能源局在不久前发布的《关于做好2020年能源安全保障工作的指导意见》中指出:“进一步完善调峰补偿机制,加快推进电力调峰等辅助服务市场化,探索推动用户侧承担辅助服务费用的相关机制,提高调峰积极性。推动储能技术应用,鼓励电源侧、电网侧和用户侧储能应用,鼓励多元化的社会资源投资储能建设。”如此,让所有受益的市场主体,都来承担辅助服务成本,辅助服务的价值才能在市场中得到较好的体现。发电侧储能将有更大的积极性在应用方面进行尝试和投入,电力用户也会根据市场价格进行需求的自我调整,从而提高电力系统的整体运行效率。 用户侧电费管理是电化学储能最为典型的应用模式。用户侧储能从项目的商业模式来看,主要包括三类:第一类是针对传统负荷,实施削峰填谷、需求响应和需量电费管理等。 第四,对生态环境影响小。 在不同的储能方式之间,电化学储能在环境保护方面也有其优势。以抽水蓄能为例,一般需要在山地环境下建设上下水库、安装大型发电机组,电站建设运行可能会对周围的生态环境产生影响。而电化学储能在选址上没有抽水蓄能那么多的地理限制条件,且占地面积小很多。以晋江储能电站为例,总占地面积10887平方米,以围墙内面积计算,全站能量密度为42.5千瓦时/平方米。在电化学储能应用和回收技术不断进步的情况下,预计对于生态环境的影响会远小于抽水蓄能。 当前,电化学储能发展仍面临政策障碍,针对传统发用电资源的机制设计和监管方式已越来越无法充分适应储能大规模发展的需求。 以上就是电化学储能未来需要的四大支点解析,相信再过几年到几十年,当人类利用太阳能的技术很成熟的时候,这样就有了无穷尽的能源供给社会的使用,再当下就需要研究者更加努力研究新技术。

    时间:2020-12-04 关键词: 电化学 支点 储能

  • 关于当前电化学储能所面临的一些难点问题解析

    关于当前电化学储能所面临的一些难点问题解析

    什么是电化学储能的难点?太阳的光线出现在生活中的每一个地方,人们的生活已经离不开太阳,太阳能不仅为植物生长提供光源,而且也能为人类提供能源,现在的光伏发电就是很大程度上利用了太阳能。 电化学储能电站通过化学反应进行电池正负极的充电和放电,实现能量转换。传统电池技术以铅酸电池为代表,由于其对环境危害较大,已逐渐被锂离子、钠硫等性能更高、更安全环保的电池所替代。电化学储能的响应速度较快,基本不受外部条件干扰,但投资成本高、使用寿命有限,且单体容量有限。随着技术手段的不断发展,电化学储能正越来越广泛地应用到各个领域,尤其是电动汽车和电力系统中。近年电化学储能装机规模快速发展 主要以锂电池为主,2018年是中国电化学储能发展史的分水岭。一方面是因为电化学储能累积装机功率规模首次突破GW,另一方面是因为电化学储能呈现爆发式增长,新增电化学储能装机功率规模高达612.8MW,对比2017年新增功率规模147.3MW,同比增长316%。截至2019年底,中国电化学储能市场累积装机功率规模为1709.60MW,同比增长59.4%。 尽管电化学储能在发电侧已经有很多示范项目,但在应用方面仍然有许多困难需要克服。在政策和运营层面,主要面临以下几方面的挑战: 一是传统电力市场给储能留下的空间不大。发电侧储能的收益直接来源于电力市场,因此电力市场的总体运行状况对储能的发展有着直接影响。根据国家能源局的数据,截至2020年1月,我国电力装机总量在20亿千瓦左右,2020年1~6月全国总用电量为33547亿千瓦时。这说明我国存在电力生产过剩的情况。同时,我国还不断有用于调峰的火电(燃气机组)、新能源机组上马,装机总量不断上升,导致储能的作用难以体现。 受容量配置规模限制,连续无风或大风天气可能限制储能作用的发挥。一般电化学储能满功率连续充放电时间在1~4小时之间,可有效应对新能源日内波动,但若出现长时间无风或大风等极端天气,储能利用效率可能受到较大限制。通过对西北电网新能源历史出力特性统计分析得出,单一省份极端无风天气最大持续时间达6天,频次最高达3次/年,若联网规模缩小至单个风力发电场,极端无风或持续大风天气可持续数周。风电大发时通常在晚上或夜间,此时负荷较低,与风电消纳匹配性较差,同时三北地区供暖季还存在“以热定电”的另一重矛盾,火电机组调峰能力受限,因此储能需要配置更大的容量进行调峰。与风电相比,光伏发电可预测性更好,且具有一定的规律性,储能可实现定期充放,利用率相对较高;同时光伏发电输出功率较高的时候也是用电高峰的白天,与负荷匹配度较好,只需要配置较小容量的储能即可达到削峰填谷的作用。 目前,全球主要的储能装机分布于美国、西班牙、中国、日本、韩国、德国、英国和澳大利亚等国。我国从‘十一五’期间布局储能技术发展至今,主要科研投入还是围绕在电化学储能领域。 相比欧美国家,我国的电力设施很多都是近些年修建的,基础设施更为“坚强”,具有相当的容纳能力。这就使得电网对储能所提供的辅助服务没有强烈需求。在美国,由于新建电厂的审批控制以及电网的老化,电力公司急需储能来平抑波动和满足扩容需求,在此基础上形成了对储能的大量需求。 在新型压缩空气储能方面,我国与国外的科研机构处于并跑阶段。但在相变储能(热熔岩储能)装置研发以及工程应用方面,我国与美国、西班牙等国的先进水平仍有5-8年差距。 储能技术类型众多,可满足毫秒至数天不同时间尺度的调节需求。调峰介于调频与容量备用之间,调峰辅助服务市场是我国特有的市场品种,本质上是一种电能量市场,在国外归为平衡市场或现货市场,因此电力系统调峰对容量的需求要大于对功率的需求。目前,各类储能技术中,抽水蓄能仍是新能源调峰的首要选择,主要表现为容量大,单个电站规模可达到120~360万千瓦,能量转换效率75%~85%,日调节一般为5~6小时,而电化学储能容量难以达到系统级调峰的规模;抽水蓄能使用寿命长,设计寿命30年,水工建筑物50年以上,而电化学储能寿命周期多为10年左右;抽水蓄能的能量成本约875~1085元/千瓦时,仅为锂离子电池的三分之一,且具有明确的两部制电价回收机制。 不合理的市场定位可能无法达到物尽其用的效果。目前对各电源市场定位的讨论非常激烈。例如,煤电是否在十四五期间由承担基荷的定位转向调峰的定位(保障可再生能源消纳)储能是否要在可再生能源发电领域减少弃风弃光等。 二是储能作为辅助服务市场主体的资格不明确。 储能的价值主要体现在它提供的辅助服务上,因此辅助服务市场的规制对储能的收益有着决定作用。在发电侧,电化学储能是作为发电厂机组的辅助设备运行的。作为机组的附属设备,电化学储能没有辅助服务市场独立的经营资格,由此导致电化学储能的收益具有很高的不确定性。由于很多发电侧的发电和储能是分开管理的,当政策变化时,由于没有主体地位,储能运营商可能没有多少谈判的能力,收益可能会进一步降低。 美国在储能技术领域起步早、投入多、政策支持力度大,阿贡国家实验室、西北太平洋国家实验室、桑迪亚国家实验室、可再生能源国家实验等相关实验室均具备很高的硬件平台水平和研究实验能力,侧重于新型电池材料体系研发、电池工况研究、新型电池本体特性、电池集成方法、储能装置安全性、能效研究和评价等不同领域,基本涵盖了储能电池研究体系的关键材料、本体制造、综合性能分析以及产业化转移等关键环节,但却没能连接贯通成为完整的闭环。 因此,发电侧储能的主体地位是个亟待解决的问题。目前,某些地区已经开始了这方面的尝试。例如,福建晋江的独立储能电站就拿到了“发电业务许可证”,以此为切入点让独立的发电侧储能进入电力市场。但即使如此,储能在市场中的身份和交易机制也不够健全。 仅仅缓解弃风弃光实际上是电化学储能的大材小用。相比煤电,电化学储能具有更强的灵活性,在调频、黑启动、快速调峰领域前景广阔。目前,部分地方为了降低弃风弃光率,将储能作为风电场(光伏电站)建设的必备配套设施。根据行业初步估计,若仅仅依靠电价差获取收益,电化学储能回收成本的电价差要达到0.7元/千瓦时左右。 现货市场在经济学上是指买卖交易即刻生效的市场,是针对期货市场而言。电力市场中,只有实时市场严格满足现货市场的定义。结合电力交易即发即用的特点,在讨论电力现货市场时常把时间尺度扩大到实时交易的日内甚至一日前。现货市场的重要价值在于发现价格,用价格反映供需关系,目前我国八个现货试点省份已经全部进入试运行,随着现货市场的成熟运行,电力电量的商品属性逐步体现,新能源发电边际成本为零,与储能配合可根据价格信号灵活充放电获取更高的电量收益。 以上就是电化学储能的一些难点解析,如果某一天人们能高效利用太阳能,相信能解决很大的能源问题,毕竟太阳能是符合可持续发展战略的,能保证人类的永续发展,需要我们科研人员更加努力。

    时间:2020-12-04 关键词: 电化学 储能

  • 太阳能发电中值得重点关注的发电侧储能分类

    太阳能发电中值得重点关注的发电侧储能分类

    你知道发电侧储能吗?在现在的生活中,太阳能产品处处可见,人们用太阳能煮饭,还有太阳能热水器等等,无处不见太阳能产品,当然,最重要的还是太阳能发电,但是目前的技术并不能让人们很好利用太阳能发电。 发电侧储能并不是因为新能源发展而出现的新事物,是各种类型的发电厂用来促进电力系统安全平稳运行的配套设施。从累计装机容量来看,目前抽水蓄能方式份额最大,但电化学储能因为其响应速度快、布点灵活等优点,代表着未来的发展方向。根据中关村储能联盟数据,2019年5月至2020年7月,全球新增发电侧电化学储能项目113个,中国新增发电侧电化学储能项目59个。目前,电化学储能已经成为发电侧储能应用领域的重要方式。 有业内人士认为,新一轮电改开启后,短期内虽未影响辅助服务补偿机制正常执行,但其原有补偿机制的基础发生了很大变化,已不适用于目前电力市场的发展。“当时建立辅助服务补偿机制是为了确保厂网分开后,多元化主体提供辅助服务的公平性,且当时工业用电蓬勃发展,不稳定电源比例很小,辅助服务的量也很小。但实际上,辅助服务成本并未在发电侧电价核定过程中存在过,只笼统认为是全口径成本。”上述人士表示。该人士还补充道:“目前,发用双方协商形成的电价仅针对电能量价格进行博弈,均未考虑辅助服务费用。同时,现行辅助服务补偿机制中,除南方部分地区,其他地区均未考虑容量备用辅助服务,而这恰恰应当是火电企业在水电、‘风光’富集地区‘活下去、活得好’的合理收益。” 传统火电机组中,储能在发电侧中的应用能够显著提高机组的效率,对辅助动态运行有着十分积极的作用,这可以保证动态运行的质量和效率,且暂缓使用新建机组,甚至取代新建机组。另外,发电机组用电过程中还可及时为储能系统充电,在高峰用电时段提高负荷放电的效率,并且可以以较快的速度向负荷放电,促进电网的安全平稳运行。 当前我国发电侧储能从用途上看主要有两类。 第一类是火电配储能。主要是保障发电厂具有一定的调频调峰能力,提高火电机组的运行效率和电网稳定性。同时,在能源结构转型过程中深度挖掘火电的改造空间,拓宽火电的盈利方式。火电配电化学储能在我国已有广泛应用,山西、广东、河北都有发电侧火储联合调频项目。 截至2020年9月底,全球已投运电力储能项目(含物理储能、电化学储能以及熔融盐储热)的累计装机规模达186.1GW,同比增长2.2%,其中,中国的累计装机规模达到33.1GW,同比增长5.1%。 第二类是新能源配储能。相比火电,风电和光伏的间歇性和波动性很大,为保证电力系统的整体平衡,往往造成部分地区“弃风弃光”现象。2019年,在新能源发电集中的西北地区,弃风率和弃光率仍然很高。例如,新疆的弃风率和弃光率分别是14%和7.4%。电化学储能作为新能源的“稳定器”,能够平抑波动,不仅可以提高能源在当地的消纳能力,也可以辅助新能源的异地消纳。 有观点认为,可再生能源消耗大量辅助服务,理应承担分摊费用。对此,上述业内人士反驳道:“尽管可再生能源间接造成电力系统需要煤电等可调节机组提供快速爬坡和容量备用服务,但它们是电力生产者,自身并不直接需要快速爬坡和容量备用服务;另外,大比例的存量可再生能源仍需要额外财政补贴,但用该补贴支付辅助服务费用,违反了补贴制度设计的初衷。”到底如何建设电力辅助服务市场?该业内人士指出,把握窗口期,尽快随着发用电计划放开将辅助服务费用疏导至用户侧。“不论辅助服务的成本和费用如何,在市场化背景下,应由电力用户承担辅助服务费用。” 电化学储能的累计装机份额呈现出持续增长的态势,与去年同期相比分别增长了1.7和2.7个百分点,全球市场累计装机规模达到10902.4MW,中国市场达到2242.9MW,累计装机规模首次突破2GW。 在风力发电和光伏发电等新能源发电机组中,储能一方面能够保证新能源发电的稳定性和连续性,另一方面也可增强电网的柔性与本地消化新能源的能力。在风电场当中,储能可以有效提升风电调节的能力,保证风电输出的顺畅性。储能在集中式的并网光伏电站中能够加强电力调峰的有效性,而且还可提高电能的质量,电力系统运行的过程中不易出现异常问题。 近年来,电化学储能价格快速下降,在部分国家已得到商业化应用,主要包括调频和容量备用两个领域,如美国的PJM调频辅助服务市场、英国的快速调频市场,英国容量市场等。电化学储能的优势在于其快速的响应特性,因此,从电力系统调节的时间尺度上讲,更适合对功率要求较高场合,如调频、紧急功率支撑、可靠供电等领域。对容量要求较高的调峰领域,从经济性讲电化学储能还难以和其他灵活性资源竞争,如火电灵活性改造、抽水蓄能等。但电化学储能并非完全没有竞争力,受建设选址的局限以及施工周期较长的影响,抽水蓄能电站并不能解决局部网架结构受阻、常规调峰资源匮乏的新能源发电聚集区调峰问题,可通过配置电化学储能,发挥其“杠杆”作用,以较少的投资替代大规模电网改造或调峰电源投资。 以上就是发电侧储能解析,太阳能虽然可以产生很大能量,但是现在的技术还不足以保证人类所有的运转,这就需要我们保护能源,从自己做起,从身边的点滴做起,节约能源,是我们人类每一个人应尽的责任。

    时间:2020-12-04 关键词: 光伏发电 光伏储能 储能

  • 在新能源发展的路上必须关注的储能技术

    在新能源发展的路上必须关注的储能技术

    在新能源快速发展的今天,储能也变得越来越重要,太阳的光线出现在生活中的每一个地方,人们的生活已经离不开太阳,太阳能不仅为植物生长提供光源,而且也能为人类提供能源,现在的光伏发电就是很大程度上利用了太阳能。 新能源配储能的症结在于技术是否安全无虞,成本是否能快速下降,商业模式如何构建,如何严控储能投资边界。储能是能源产业版图的要塞,也是当前最为薄弱的一环。储能兴,新能源电力系统繁荣可期。 新能源汇集区配置储能所需的容量要显著小于各新能源场站单独配置储能所需容量之和。从统计规律上看,风光具有互补特性,各新能源场站出力的随机性通过相互叠加能够达到此消彼长的作用,一定程度上降低了峰谷差。 关键要素:一是峰谷价差:近年来,国内用户侧储能增长迅猛,主要有赖于峰谷价差这一清晰可见的商业套利。然而,由于连续两轮一般工商业电价大幅下降20%,导致峰谷价差套利空间进一步缩小,用户侧项目已经到了利润边缘化的境地。二是储能补贴:国外所有储能的补贴,实际都跟分布式用户侧、分布式发电相关的场合,才会有补贴。在规模单体小造价很高,包括用户侧没有实现像电网侧的规模效益,这需要更多政策。三是安全风险: 新能源具有天然的波动属性,新能源配套储能虽不能改变新能源的基因,可以改良新能源的功率输出秉性。从经济学的维度讲,新能源投资储能也是为给电力系统带来的负外部性买单。症结在于储能投资如何收回,储能技术是否安全无虞,储能成本是否能快速下降,新能源企业如何创新产业形态、构建新的商业模式,如何界定储能投资的边界。 然2019 年中国储能装机的规模速度有所降低,但仍稳步增长。中国储能行业快速发展的趋势仍然没有变。随着国家2060 年碳中和发展目标的确立,我国将进一步加快转变能源结构,大力发展可再生能源,实施深度减排,推动相关行业的深刻变革。储能技术在能源革命中将发挥极为重要的作用。与此同时,随着储能技术的快速发展和成本降低,以及电力体制改革的进一步推进,储能行业的爆发式增长指日可待。 新能源配储能参与电力系统辅助服务是收益最为确定的模式。当前,已有16个省区发布了调峰辅助服务补偿机制,储能电站可以为电力系统运行提供调频、调峰、调压、备用、黑启动等辅助服务,并获得相应补偿收益,补偿收益在0.5元/千瓦时。 新能源汇集区配置储能的经济效益要显著好于新能源场站单独配置储能。新能源汇集区配置储能可实现系统级调峰,各个新能源场站均可共享,大大提高了储能设施利用率,同时,由于配置在升压站外,不存在新能源补贴等计量方面的问题,交易和结算边界清晰。 以上就是新能源储能的相关解析,希望能给大家帮助。如果某一天人们能高效利用太阳能,相信能解决很大的能源问题,毕竟太阳能是符合可持续发展战略的,能保证人类的永续发展,需要我们科研人员更加努力。

    时间:2020-12-03 关键词: 光伏 储能 新能源

  • 关于储能电池管理系统的那些可靠性的提高方法,你知道吗?

    关于储能电池管理系统的那些可靠性的提高方法,你知道吗?

    在科学技术高度发达的今天,各种各样的高科技出现在我们的生活中,为我们的生活带来便利,那么你知道这些高科技可能会含有的储能电池吗? 大型电池阵列可以作为备份和连续供电的能量存储体系,这种用法正在得到越来越多的关注,特斯拉汽车公司不久前推出的家用和商用Powerwall体系证明了这一点。这类体系中的电池由电网或其他能源连续充电,然后通过DC/AC逆变器向用户供给交流(AC)电。 目前来说储能电池使用最多的应该是磷酸铁锂电池了,对于一个储能电池组或栈来说,一个功能齐全的BMS管理系统是非常重要的,可以很好的对储能电池组的效能更充分的发挥出来。那么储能电池bms管理系统要求是什么? 用电池作为备份电源并不是新鲜事,目前已经有很多种电池备份电源体系了,例如基本的120/240V AC和数百瓦功率的台式PC短期备份电源体系,船舶、混合动力汽车或全电动型汽车使用的数千瓦特种车船备份电源体系,电信体系和数据中心使用的电网级数百千瓦备份电源体系(参见图1)…等等。虽然电池化学组成和电池技术领域的进步引起了很大的关注,但是对于一个可行和根据电池的备份体系而言,还有一个同样要害的部分,那就是电池管理体系(BMS)。 模拟量测量功能:能实时测量单体电压、温度,测量电池组端电压、电流等参数。确保电池安全、可靠、稳定运行,保证单体电池使用寿命要求,满足对单体电池、电池组的运行优化控制要求。 根据电池的备份电源非常适合从数千瓦到数百kW功率的固定及移动使用,可为多种使用可靠和有效地供电。 在线SOC诊断:在实时数据采集的基础上,建立专家数学分析诊断模型,在线测量电池的剩余电量sOC。同时,智能化地根据电池的放电电流和环境温度等对SOC预测进行校正,给出更符合变化负荷下的电池剩余容量及可靠使用时间。 为能量存储使用完成电池管理体系时有很多应战,其解决方案绝不是从小型、较低容量电池包的管理体系简单“扩展”而成。相反,需要新的、更加复杂的战略以及要害的支持组件。 电池系统运行报警功能:在电池系统运行出现过压、欠压、过流、高温、低温、通信异常、BMS异常等状态时,能显示并上报告警信息。 应战的起点是,要求很多要害电池参数的丈量值具备高准确度和可信度。此外,子体系的规划必须是模块化的,以能够按照使用的特定需求对配置进行定制,还要考虑可能的扩展要求、全体管理问题以及必要的维护。 电池系统保护功能:对运行过程中可能出现的电池严重过压、欠压、过流(短路)等异常故障情况,通过高压控制单元实现快速切断电池回路,并隔离故障点、及时输出声光报警信息,保证系统安全可靠运行。 较大型存储阵列的工作环境还带来了其他重大应战。在逆变器电压很高/电流很大并因此而产生电流尖峰的情况下,BMS还必须在噪声极大的电气环境而且常常是温度很高的环境中供给精确、共同的数据。此外,BMS还必须针对内部模块和体系温度丈量值供给广泛的 “精细” 数据,而不是有限的几项粗略的总计数据,因为这些数据对于充电、监督和放电而言是至关重要的。 为了保护的及时可靠,储能系统留备了2路硬节点,BMS检测到电池系统达到保护限制时,BMS通过干节点将保护限制值发送给PCS,禁止充放电。 因为这些电源体系的重要作用,因此它们的工作可靠性具有与生俱来的要害性。要把上面这个很容易表述的目标变成现实,BMS必须确保数据准确度和完整性以及连续的健康评估,这样BMS才能持续采取所需行动。完成坚固的规划和可靠的安全性是一个多级过程,BMS必须针对所有子体系预期可能出现的问题、执行自测试并供给故障检测,然后在备用模式和工作模式选用恰当的行动。最后一个要求是,因为高压、大电流和大功率,所以 BMS 必须满足很多严格的监管标准要求。 以上就是储能电池的一些值得大家学习的详细资料解析,希望在大家刚接触的过程中,能够给大家一定的帮助,如果有问题,也可以和小编一起探讨。

    时间:2020-11-10 关键词: 电池 管理系统 储能

  • 使用超级电容储能:多大才足够大?

    使用超级电容储能:多大才足够大?

    问题:为备用电源系统选择超级电容时,可以采用简单的能源计算方法吗? 答案:简单的电能计算方法可能达不到要求,除非您将影响超级电容整个生命周期的储能性能的所有因素都考虑进去。 简介 在电源备份或保持系统中,储能媒介可能占总物料成本(BOM)的绝大部分,且占据大部分空间。优化解决方案的关键在于仔细选择元件,以达到所需的保持时间,但又不过度设计系统。也就是说,必须计算在应用使用寿命内满足保持/备份时间要求所需的储能量,而不过度储能。 本文介绍考虑超级电容在其使用寿命期间的变化,在给定保持时间和功率下选择超级电容和备用控制器的策略。 静电双层电容(EDLC)或超级电容(supercaps)都是有效的储能设备,可以弥补更大更重的电池系统和大容量电容之间的功能差距。相比可充电电池,超级电容能够承受更快速地充放电周期。因此在电能相对较低的备用电源系统、短时充电系统、缓冲峰值负载电流系统和能量回收系统中,超级电容用于短期储能比电池更好(参考表1)。在现有的电池-超级电容混合系统中,超级电容的高电流和短时电源功能是对电池的长持续时间、紧凑储能功能的有效补充。 表1.EDLC和锂离子电池之间的比较 *为了保持合理的使用寿命 需注意,超级电容承受高温和高电池电压会缩短超级电容的使用寿命。必须确保电池电压不超过温度和电压额定值,在需要堆叠超级电容,或者输入电压无法获得有效调节的应用中,这些参数符合工作规格要求(参见图1)。 图1.过度简单的设计导致超级电容充电方案存在风险的示例 使用分立式组件很难构建出可靠又高效的解决方案。相比之下,集成式超级电容充电器/备用控制器解决方案易于使用,且一般提供以下大部分或全部功能: ► 无论输入电压如何变化,都能稳定调节电池电压 ► 各个堆叠电池可实现电压平衡,确保无论电池之间是否失配,都在所有运行条件下提供匹配的电压 ► 电池电压保持低传导损耗和低压差,确保系统能从给定的超级电容获取最大电量 ► 浪涌限流,支持带电插入电路板 ► 与主机控制器通信 选择合适的集成式解决方案 ADI公司提供一系列集成式解决方案,均采用所有必需的电路,通过单个IC提供备用系统的所有基本功能。表2总结了一些ADI公司超级电容充电器的功能。 对于采用3.3 V或5 V供电轨的应用,可以考虑: ► LTC3110:2 A双向降压-升压型DC-DC稳压器和充电器/平衡器 ► LTC4041:2.5 A超级电容备份电源管理器 对于采用12 V或24 V供电轨的应用,或者如果需要高于10 W的备用电源,可以考虑: ► LTC3350:大电流超级电容后备控制器和系统监视器 ► LTC3351:可热插拔的超级电容充电器、后备控制器和系统监视器 如果您的系统需要使用主降压稳压器来调节3.3 V或5 V供电轨,使用内置升压转换器来备份,使用单个超级电容或其他能源进行临时备份或断电应急操作,您应该考虑: ► LTC3355:20 V、1 A降压型DC-DC系统,带集成式超级电容充电器和后备稳压器 ADI公司还提供许多其他恒流/恒压(CC/CV)解决方案,可用于为单个超级电容、电解电容、锂离子电池或NiMH电池充电。有关超级电容解决方案的更多信息,请访问analog.com。 有关其他解决方案的更多信息,请联系当地FAE或地区支持团队。 计算保持或备份时间 在设计超级电容储能解决方案时,多大才足够大?为了限定讨论分析的范围,我们将重点探讨高端消费电子产品、便携式工业设备、电能计量和军事应用中使用的经典保持/备份应用。 表2.集成式超级电容充电器解决方案的功能概览 *可以配置用于四个以上电容 这项设计任务就相当于一位徒步旅行者确定进行一天徒步旅行需要带多少水。带少量水上山一开始肯定很轻松,但他可能过早地将水喝完,尤其是在艰难的徒步行程中。而携带一大瓶水的话,徒步旅行者需要背负额外的重量,但可以在整个旅程中可以保持充足饮水。此外,徒步旅行者还需要考虑天气状况:天热时多带水,天冷时少带水。 选择超级电容与此非常类似;保持时间和负载与环境温度一样,都非常重要。此外,还必须考虑标称电容的使用寿命退化,以及超级电容本身的ESR。一般而言,超级电容的寿命终止(EOL)参数定义为: ► 额定(初始)电容降低到标称电容的70%。 ► ESR达到了额定初始值的两倍。 这两个参数在以下计算中非常重要。 要确定电源组件的大小,需要先了解保持/备份负载规格。例如,在电源故障的情况下,系统可能会禁用非关键负载,以便将电能传输给关键电路,例如那些将数据从易失性存储器保存到非易失性存储器的电路。 电源故障有多种形式,但备份/保持电源通常必须支持系统在持续故障时平稳关闭,或在出现短暂的电源故障时继续运行。 这两种情况下,都必须根据备份/保持期间需要支持的负载总量,以及必须支持这些负载的时间,来确定组件大小。 保持或备份系统所需的能量: 电容中储存的电能: 根据设计常识和经验,要求电容中存储的电能必须大于保持或备份所需的电能: 这可以粗略估算出电容的大小,但不足于确定真正可靠的系统所需的大小。必须确定关键细节,比如造成电能损失的各种原因,这些最终可能导致需要更大的电容。电能损失分为两类:因DC-DC转换器效率导致的损失,以及电容本身导致的损失。 如果在保持或备份期间,由超级电容为负载供电,还必须知道DC-DC转换器的效率。效率取决于占空比(线路和负载)条件,可以从控制器数据手册获取。表2中器件的峰值效率为85%到95%,在保持或备份期间随负载电流和占空比不同而变化。 超级电容电能损失量相当于我们无法从超级电容中提取的电能量。这种损耗由DC-DC转换器的最小输入工作电压决定,取决于DC-DC转换器的拓扑,称为压差。这是在比较集成式解决方案时需要考虑的一个重要参数。 采用前面的电容电能计算方法,减去低于VDropout时无法获取的电能,可以得到: 那么,VCapacitor呢?很显然,将VCapacitor设置为接近其最大额定值会增加存储的电能,但这种策略存在严重的缺陷。通常,超级电容的绝对最大额定电压为2.7 V,但典型值为2.5 V或低于2.5 V。这是考虑到应用的使用寿命,以及额定的工作环境温度(参见图2)。在较高的环境温度下使用较高的VCapacitor,会降低超级电容的使用寿命。对于需要很长的使用寿命或在相对较高的环境温度下运行的稳健应用,建议使用较低的VCapacitor。各超级电容供应商通常根据嵌位电压和温度来提供估计使用寿命的特性曲线。 图2.使用寿命与嵌位电压的关系图(以温度作为关键参数) 最大功率传输定理 必须考虑的第三个影响因素不是特别明显:最大功率传输定理。为了从具有等效串联电阻的超级电容源获得最大外部功率(参见图3),负载电阻必须等于源电阻。本文交替使用耗尽、备份或负载几种表述,在这里它们都表示相同的意思。 图3.从具有串联电阻的电容堆栈供电 如果我们将图3中的示意图作为戴维南等效电路,可以使用以下公式,轻松计算出负载的功耗: 为了计算最大的功率传输,我们可以对前一个公式求导,求出它为零时的条件。RSTK = RLOAD时就是这种情况。 让RSTK = RLOAD,可以得出: 这也可以直观地理解。也就是说,如果负载电阻大于源电阻,由于总电路电阻增大,负载功率会降低。同样,如果负载电阻低于源电阻,则由于总电阻降低,大部分功耗在电容源内;类似的,负载中消耗的功率也降低。因此,对于给定的电容电压和给定的堆栈电阻(超级电容的ESR),当源阻抗和负载阻抗匹配时,可传输功率最大。 图4.可用功率与堆栈电流的关系曲线 关于设计中的可用电能有一些提示说明。由于堆叠式超级电容的ESR固定不变,所以在备份操作期间唯一变化的值就是堆栈电压,当然也包括堆栈电流。 为了满足备份负载的要求,随着堆栈电压降低,支持负载所需的电流增加。遗憾的是,电流增加到超过定义的最佳水平时,会增加超级电容的ESR损失,从而导致可用备份功率降低。如果这种情况发生在DC-DC转换器达到其最低输入电压之前,则会转化为额外的可用电能损失。 图5.此图显示某些输出功率所需最小VIN的推导过程 图5显示可用功率与VSTK的函数关系图,假设最优电阻与负载匹配,备用功率为25 W。此图也可以视为无单位时基:当超级电容满足所需的25 W备份功率时,超级电容向负载放电,堆栈电压随之降低。在3 V时,存在一个拐点,此时负载电流高于最优水平,导致负载的可用备用功率降低。这是系统的最大输出功率点,就在这个点,超级电容的ESR损失增加。在这个示例中,3 V明显高于DC-DC转换器的压差,所以不可用电能完全由超级电容引起,导致调节器未得到充分利用。理想情况下,超级电容达到压差,使得系统供电能力达到最高。 使用之前的PBACKUP方程,我们可以求解VSTK(MIN)同样,我们也可以考虑升压转换器的效率,并将其加到这个公式中: 升压运算: 使用这个下限值VSTK(MIN),我们可以从最大和最小电池电压中得出电容利用率αB: 在确定备份时间时,不仅超级电容的电容值至关重要,电容的ESR也同样重要。超级电容的ESR决定了有多少堆栈电压可用于备份负载,也就是利用率。 由于从输入电压、输出电流和占空比方面来看,备份过程是一个动态过程,所以计算所需堆栈电容的完整公式不会像前面的版本那么简单。可以看出,最终公式为: 其中η = DC-DC转换器的效率。 超级电容备份系统设计方法 根据前面介绍的概念和计算说明,超级电容备份系统设计方法总结如下: ► 确定PBackup和tBackup的备份要求。 ► 针对所需的电容使用寿命确定最大电池电压VSTK(MAX)。 ► 选择堆叠电容数量(n)。 ► 为超级电容选择所需的利用率αB(例如,80%到90%)。 ► 求解得出电容CSC: ► 找到具有足够CSC的超级电容,并检验是否满足最低RSC公式: 图6.采用25 F电容的36 W、4秒保持时间系统和LTC3350/LTC3351的计算结果 图7.采用45 F电容系统和LTC3350/ LTC3351的计算结果 如果没有合适的电容,可以选择更高的电容、更高的电池电压、更多的堆叠电容或更低的利用率进行迭代。 考虑超级电容的寿命终止因素 对于必须达到一定使用寿命的系统,使用前面所述方法并考虑EOL值时必须进行相应更改,一般采用70% CNOM、200% ESRNOM。这使计算变得复杂,但是大部分ADI超级电容管理器都可以使用产品页面上现有的电子表格工具进行计算。 我们以LTC3350为例来使用简化方法: ► 所需的备用功率为36 W,持续时间为4秒。 ► 为实现更长的使用寿命/支持更高的环境温度,将VCELL(MAX)设置为2.4 V。 ► 四个电容以串联方式堆叠在一起。 ► DC-DC效率(ŋ)为90%。 ► 使用最初推测的25 F电容,通过电子表格工具可得出结果,如图6所示。 基于最初推测的25 F电容,我们使用标称值得出了所需的4秒备份时间(具有25%的额外裕量)。但是,如果我们考虑ESR和电容的EOL值,我们的备份时间几乎缩短一半。若要使用电容的EOL值获得4秒备份时间,我们必须至少修改其中一个输入参数。由于它们大多是固定值,因此电容是最容易增加的参数。 ► 将电容增加至45 F,通过电子表格工具得出结果,如图7所示。 使用45 F时,由于标称值提供了长达9秒的备份时间,增加的幅度似乎很大。但是,通过添加CAPEOL和ESREOL参数,并得出6.2 V最低堆栈电压之后,考虑EOL时的备份时间骤降一半。但是,这仍然满足我们需要4秒备份时间的要求,并且具有5%的额外裕量。 额外的超级电容管理器功能 LTC3350和LTC3351通过集成ADC提供额外的遥测功能。这些部件可以测量超级电容堆栈的系统电压、电流、电容和ESR。进行电容和ESR测量时,对在线系统的影响也极小。器件配置和测量通过I2C/SMBus进行通信。因此系统处理器能够在应用的生命周期内监控重要参数,确保可用的备份电源满足系统要求。 LTC3350和LTC3351能够实时测量超级电容堆栈的电容和ESR,使用新电容时可降低钳位电压,从而轻松满足备份要求。接收遥测数据的处理器可以进行编程,以实施上述计算。因此系统可实时计算满足备份时间所需的最小箝位电压,并考虑实时电容和ESR。该算法将进一步提高超级电容备份系统的使用寿命,如图2所示,在高温条件下,即使钳位电压稍微降低,也会显著延长超级电容的寿命。 最后,LTC3351具有热插拔控制器,用于提供保护功能。热插拔控制器使用背对背N通道MOSFET提供折返限流功能,可减少高可用性应用中的浪涌电流和短路保护。 结论 利用标称值下的电能传输基础知识,可以将计算满足备用规格所需的电容值转换为简单的计算所需功率,以及存储功率问题。遗憾的是,当您考虑最大功率传输、电容器的EOL电容和ESR的影响时,这种简单的方法无法满足要求。这些因素会极大地影响系统在整个寿命周期内的可用电能。利用ADI的集成超级电容解决方案和大量可用的备份时间计算工具,模拟工程师可以胸有成竹地设计和构建可靠的超级电容器备份/保持解决方案,不仅能够在应用的使用寿命内满足设计要求,而且对成本的影响极小。

    时间:2020-10-30 关键词: adi 电容 储能

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