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图1:供应侧及需求侧的电网示意图,来源:IDTechEx
储能市场的能力可以从表后使用的少数kWs功率范围转换到表前应用的MWs功率输出。
这些特性使得锂离子电池极具竞争力,尽管市场上亦有出现其他储能技术,但锂离子电池的优势仍然很难被挑战。
虽然锂离子电池在储能市场具有巨大优势,但锂离子电池所采用的危险材料如果不小心处理,就容易起火。此外,这些系统一旦点燃就很难熄灭。PSA集团与消防部门合作,设计了一种特殊的解决方案,可以在发生点火情况时,对电池堆进行注水,并轻松扑灭火灾。
除了火灾风险,对于固定的储能应用而言,锂离子电池相比其他设备循环寿命更短(约10,000个循环),比如氧化还原硫电池就可提供超过20,000个循环。
因此,尽管能量密度较低,但氧化还原硫电池循环寿命更长,化学成分更安全,使该技术非常适合静止应用。
与锂离子电池不同,氧化还原液流动电池的工作原理是在电极上流动两种液体,即电解质。这样,电解质中所含的电活性物质在电极表面发生反应产生电。因此,电解质的量越大,电池中储存的能量就越大。氧化还原硫电池的功率输出由电极堆的大小和化学反应的动力学来定义。
因此,氧化还原硫电池的另一个优势是能量和功率的解耦,这使得这种系统的定制更加简单。
图2:氧化还原硫电池的爆炸表示,显示不同的组成。资料来源:用于储能的模块化氧化还原硫电池的设计、构造和性能的工程方面,L.F. Arenas, C. Ponce de Leon, F.C. Walsh,《储能杂志》(2017)。
此外,氧化还原硫电池循环寿命更长(氧化还原硫电池 >25000;锂离子 < 10,000)与锂离子电池相比,它的存储成本要低得多。
虽然氧化还原硫电池具有良好的发展前景,但高技术资金成本仍然是该技术进入市场的主要限制。
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