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储能电站的一半投资都是电池。电池的使用寿命,基本确定了储能电站寿命。选择合适的储能电池,是储能电站规划的重要部分。
1.使用不同类型电池的储能电站寿命比较
按照储能电站每天对电池做一次充放电循环计算,可计算出不同类型电池的储能电站寿命。见下表。
使用不同类型电池的储能电站寿命比较
2. 储能电池类型
可选择的储能电站电池包括:钠硫电池、液流电池、铅酸电池、磷酸铁锂电池和动力电容电池等。各型电池简介如下:
(1)钠硫电池
钠硫电池是在300℃的高温环境下工作,它的正极活性物质是液态的硫(S);负极活性物质是液态金属钠(Na),中间是多孔性陶瓷隔板。钠硫电池的主要特点是能量密度大(是铅电容电池的3倍)、充电效率高(可达到80%)、循环寿命比铅电容电池长等优点,适用于大型储能系统。
(2)液流电池
液流电池的活性物质可溶解分装在两大储存槽中,溶液流经液流电池,在离子交换膜两侧的电极上分别发生还原与氧化反应。此化学反应为可逆的,因此可达到多次充放电的能力。此系统之储能容量由储存槽中的电解液容积决定。液流电池已有钒溴、全钒、多硫化钠/溴等多个体系。
(3)铅酸电池
铅酸电容电池主要特点是采用稀硫酸做电解液,用二氧化铅和绒状铅分别做为电池的正极和负极的一种酸性电容电池,具有成本低、技术成熟、储能容量大等优点,主要应用于电力系统的备载容量、频率控制,不断电系统。然而,它的缺点是储存能量密度低、可充放电次数少、制造过程中存在一定污染等。
(4)磷酸铁锂电池
锂离子电池以工作电压高、响应速度快、但体积大、储能密度一般。磷酸铁锂电池属于锂离子电池的一种,其正极材料为磷酸铁钴锂LiFeCoPO4。与传统的钴酸锂电池相比,铁电池的能量密度为钴酸锂电池的75%,但在制造成本、安全性能、循环寿命、功率输出范围等方面都具有优势。
(5)纳米科技动力电容电池
动力电容电池是一种采用纳米技术,结合物理电容和化学电源的新型绿色、环保储能电源产品。动力电容电池将能量储存在电极材料与电解质界面,而具有超高的电容值、极大的充放电功率;非常好的低温性能。
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