3储能微网发展中面临的困难与挑战
目前整个储能市场处于不温不火的状态,主要有两方面的原因。
一是政策与成本方面。国家对电动汽车的政策补贴是非常大的,所以对储能系统或者电池做补贴之后,整个系统的造价就会降低,初始投资减少,系统的收益就会增加。
二是技术层面。首先在主动配电网的发展方面还存在制约因素和技术难度;在能源管理技术探索方面还有待摸索;微网和大电网的协调优化运行技术有待提高;在储能变流器的电网适应性及对电网的支撑技术方面,对储能PCS厂家有技术要求和门槛。
个人认为政策与成本这块是目前的主要问题。
4储能微网发展的机会与机遇
1、光伏、风电高渗透率对电网稳定性的挑战。研究发现光伏发电最高渗透率一般不超过25%-50%,否则电网可能会出现电压升高、有云层变化引起的电压波动、有低电压和频率波动引起的大范围脱网等问题。
2、电改激活了用户侧储能市场。随着储能成本进一步下降,峰谷电价制度完善、尖峰电价制定、需求侧管理等补偿机制建立、电力市场用户侧多种增值服务开展等电改政策红利的显现,用户侧的储能市场将成为储能在我国实现商业化应用的主要领域之一。
3、随着电动汽车市场的急剧爆发,有效地进行动力电池的回收和实现电池的梯次利用成为了新能源汽车发展的重要课题之一,并已被提上了日程,未来汽车电池的市场非常大。
4、光储充微网系统具有投资价值。它是一种综合利用绿色能源的能源管理和配置方案,具有很高的经济和环保效益。
多分支储能技术在梯次电池利用中的优势
1梯次利用的关键技术
对于电动汽车退役的动力电池梯次利用,一般需要经过以下过程:
退役电池的回收
电池PACK拆解成为单体电芯、
电池筛选及性能分类
电池重新成组为梯次利用电池模组或PACK
电池均衡维护
检测
动力电池退役时,是整个pack从车上拆解下来的。不同的车型有不同的电池pack设计,其内外部结构设计,模组连接方式,工艺技术各不相同,意味着不可能用一套拆解流水线适合所有的电池pack和内部模组。那么,在电池拆解方面,就需要进行柔性化的配置,将拆解流水线进行分段细化,针对不同的电池pack,在制定拆解操作流程时,要尽可能复用现有流水线的工段和工序,以提高作业效率,降低重复投资。
梯次利用,最合理的应该是拆解到模组级,而不是电芯级,因为电芯之间的连接通常都是激光焊接或其他刚性连接工艺,要做到无损拆解,难度极大,考虑成本和收益,得不偿失。
2梯次利用的关键技术
1、PCS采用模块化多分支解决方案,可以更好的减少电池组的并联数。每路电池之间充电、放电互不影响。
多分支技术解决的痛点:
1、消除由于不同的电池组并联之间产生的环流问题。
2、减少电池梯次利用后复杂的筛选环节,降低梯次电池重新使用的成本,以提高梯次电池的回收效率和利用价值。
3、可以接入不同电池厂家的电池,提高系统灵活性。
2、BMS采用主动均衡技术方案,可以最大化的对电池进行均衡的保护。
3技术优势
1、储能PCS模块化设计稳定度高,单模故障不影响其他模块工作,模块生产方便,快速高效。
2、在用户价值方面,系统可带电进行模块增减更换维护,10分钟内可完成单个模块更换;模块化冗余并联避免了资源浪费;支持多种能源接入,方便灵活。
3、采用高效的三电平拓扑技术,增加零电平变换,IGBT耐压为两电平一半,开关损耗小;三电平具有更高开关频率,输出滤波电感减小;三电平多一层阶梯电压,输出电流波形更接近正弦波,谐波含量小,功率因数0.99。功率因素方面,从-1到1是可以随意调节的。
4、独立散热设计,模块采用分层结构,将主控中心和主要发热器件隔离;采用独立风道,确保风腔有足够的风压,相比于混合风道,热设计更优。
光储充一体化技术应用探讨
光储充典型的应用模式是交流微网模式,其主要架构包括交流母线、光伏、充电桩、储能和电池等,系统可以并网运行,也可以离网运行。系统还可以配备并离网切换设备做无缝切换的设计。
光储充的应用未来会发展成多能互补的状态,后期不仅有光伏、储能,还有热负荷、热泵、分布式能源等接入到这个系统,逐渐演变成为一个庞大的微网系统。
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