光伏發電時代鋰電池能否起到至關重要的作用

來源：存能電氣  日期：2020-07-09 16:59  瀏覽量：次

光伏發電時代鋰電池能否起到至關重要的作用？高性能的儲能電池對光伏產業的發展至關重要，磷酸鐵鋰電池具有比能量高、儲能效率高、循環壽命長、使用成本低等優勢，利用該類型鋰電池作為儲能裝置可把能源效率提高至90％左右，因此非常適合用作新能源儲能裝置。在分析了將鋰電池用作光伏系統儲能裝置的可行性的基礎上，設計了相應的光伏發電儲能系統。

光伏發電時代鋰電池能否起到至關重要的作用？

隨著化石燃料的日益消耗，新型能源的開發與利用備受關注。光伏能源的清潔性、分布廣泛性等特點，使得其得到快速發展和廣泛運用。但由于光伏能量波動性大，單獨的光伏發電系統對電網的干擾較大，需要配置一定容量的儲能介質，平滑光伏波動。

在儲能介質中，能量型儲能和功率型儲能各有優缺點，而鋰電池和超級電容分別是這兩種儲能方式的典型代表，若將兩者混合使用可以實現儲能能量的最優化利用，在混合儲能光伏發電系統中有多種連接方式。以母線側并聯方式連接的混合儲能光伏發電系統，可以實現超級電容和鋰電池的雙向電流可控，加以一定的混合儲能控制策略能夠實現混合儲能單元的優化利用。

在諸多的可再生能源中，太陽能以其綠色、環保、取之不盡、用之不竭等特性成為最具發展潛力的能源形式，具有巨大的市場前景。我國有著非常豐富的太陽能資源，發展光伏產業對我國欠發達地區和偏遠地區的用電改善具有重要意義。但是，光伏發電具有非連續性和不穩定性，發電性能隨外界環境的變化而變化，因此，高性能的儲電環節對光伏產業的發展至關重要。

光伏發電系統+儲能系統發展對鋰電池廠家來說是塊大蛋糕。近一年來，儲能市場發展迅速，業內認為光伏發電系統+儲能系統是必然發展趨勢。2020-2035年間每年裝機至少要50GW以上，按照最低20%的設計比例，僅中國新建項目每年將新增10GWh的儲能鋰電池空間，這對于鋰電池廠家來說是塊大蛋糕。

鋰電池應用于光伏發電有什么優勢？

1、一個是能量的儲存和調節，另一個是平衡負載，它將光伏發電系統輸出的電能轉化為化學能儲存起來，以備供電不足時使用；

2、得益于其優越的高倍率放電特性和高溫性能，在減少基站電池組容量的配置的同時更加適用于基站升溫技術，減少基站中空調開啟時間，實現節能減排；

3、鋰電池具有優異的高溫性能，于室外站和無空調的村通站則可以大力推廣磷酸鐵鋰電池，以節能減排；

4、雖然鋰電池的一次性投入成本稍高，但長期運行的性價比要遠高于傳統閥控式鉛酸電池。

隨著近幾年電動汽車業的發展，鋰電池的成本越來越低。根據性能價格分析，在電網頻率調節的應用中鋰電池被評估為最具有價格優勢的儲能技術。可以做出這樣總結：研發高倍率長循環壽命的鋰電池將對此儲能技術在調節電網頻率及進一步促進光伏并網發電的應用至關重要。

技術上，利用鋰電池為電網提供FFR頻率調配服務有著兩個特殊的要求：①電池必須能夠在一秒甚至于亞秒的時間內向電網輸送或者吸收大功率電能，所以高倍率鋰電池將具有非常大的技術以及價格優勢。②不同于其他應用，為了應對時不時的電網頻率波動，鋰電池可能每天需要被多次充放，所以擁有長電池循環壽命將至關重要。

太陽能光伏發電系統的快速發展對儲能系統提出了更高的要求。鉛酸電池由于其自身不耐高溫、不耐過充過放、維護工作量大以及壽命短等缺陷，阻礙著光伏發電的進一步發展。而磷酸鐵鋰電池的儲能效率高、壽命長、充放電性能好等特性決定其非常適合于作為新能源儲能用電源。

增加光伏并網及發電率給電網的穩定性所帶來的壓力不容小覷，電網可利用高功率、高循環次數的鋰電池為電網提供快速頻率調節服務，從而幫助維持電網頻率的穩定性。未來，鋰電池在增加光伏并網及發電的進程中是否能起到關鍵性作用，讓我們拭目以待！