現(xiàn)以鉛碳電池、鋰電池動(dòng)力、電容電池三種不同電池,按照500kW-8h(4000kWh)儲能電站,分別比較儲能電站成本與效益。
現(xiàn)以三種不同電池,按照500kW-8h(4000kWh)儲能電站,分別比較儲能電站成本與效益。見下表1~表2。
(表1 三種不同電池儲能電站參數(shù)表)
對表1的參數(shù)說明如下:
鉛碳電池使用放電深度為60%DOD,所以4000kWh儲能電站電池容量需要按照4000kWh/0.6=6667kWh配置;
鋰電池使用放電深度為90%DOD,電池容量按照4000kWh/0.9=4445kWh配置;
動(dòng)力電容電池使用放電深度為90%DOD,但電池容量有約11.6%裕度,故電池容量按照4000kWh配置。
需要更換電池次數(shù),是按照儲能系統(tǒng)每天充放電1次,電池循環(huán)次數(shù)10000次計(jì)算,累計(jì)折合運(yùn)行27年;鋰電池和鉛碳電池循環(huán)次數(shù)3000次,需要更換電池3次。
(表2 儲能電站投資成本與效益比較表)
上表2用以下參數(shù)計(jì)算儲能電站投資成本與效益:
商業(yè)峰谷電價(jià)差,按照以北京1.01元/KWh計(jì)算;
儲能系統(tǒng)每年電價(jià)差收益按照365天計(jì)算;
儲能系統(tǒng)累計(jì)收益年份按照電池使用循環(huán)次數(shù)10000次計(jì)算,為27年。
從上表2看,以全壽命使用周期27年計(jì)算,有如下結(jié)論:
動(dòng)力電容電池每度電儲能成本最低,其次是鉛碳電池和鋰電池;
動(dòng)力電容電池儲能系統(tǒng)累計(jì)總收益高于鉛碳電池儲能系統(tǒng);
動(dòng)力電容電池系統(tǒng)設(shè)備累計(jì)投資最低,其次是鉛碳電池和鋰電池。
動(dòng)力電容電池系統(tǒng)設(shè)備初始投資最高,其次是鋰電池和鉛碳電池
4000kWh不同電池所建成的儲能電站主要存在一下幾點(diǎn)差異:
1.由于動(dòng)力電容電池的充放電效率高,所以在相同的功率下動(dòng)力電容電池的配置容量是最小的,起到了節(jié)約資源的作用。
2.鉛碳電池的每千瓦時(shí)電池價(jià)格最低,其次是鋰電池;動(dòng)力電容電池每千瓦價(jià)格最高。動(dòng)力電容電池比鉛碳電池高5倍多。
3.動(dòng)力電容電池的循環(huán)次數(shù)是鉛碳電池和鋰電池的3倍多。所以在儲能電站的27年的使用時(shí)間內(nèi)動(dòng)力電容電池不需要更換電池,而鉛碳電池和鋰電池需要更換至少3次以上的電池。
4.動(dòng)力電容電池的全壽命周期每度電儲能成本比鉛碳電池、鋰電池低很多。
(表3 動(dòng)力電容電池與一般電池性能比較)
由上表可以看出動(dòng)力電容電池在多種性能上是優(yōu)于如今的主流電池的。
案例:500KW動(dòng)力電容電池儲能電站系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)方案
(圖1 儲能電站系統(tǒng)圖)
該儲能電站主要由儲能電池組、能量管理系統(tǒng)、并網(wǎng)子系統(tǒng)等多種系統(tǒng)組成。其中電池變采用了動(dòng)力電容電池,使得該系統(tǒng)在與其他系統(tǒng)中有以下優(yōu)勢:
西安德源納米儲能技術(shù)有限公司是電力儲能電站、儲能電源、后備電源、純電動(dòng)汽車與混合動(dòng)力汽車動(dòng)力電容電池集成設(shè)備、不間斷電源、應(yīng)急電源、充電設(shè)備、動(dòng)力電容電池集成設(shè)備、電池管理系統(tǒng)的研究開發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的高新技術(shù)企業(yè)。其推出的動(dòng)力電容電池具有:安全性好、壽命超長、適溫性寬、優(yōu)化設(shè)計(jì)、充電快速、環(huán)保高效、電池回收等七大優(yōu)勢。
安全性好優(yōu)勢:動(dòng)力電容電池通過了擠壓、針刺、短路、加熱、震動(dòng)等安全測試,電池不燃燒、不爆炸。
壽命超長優(yōu)勢:儲能電池采用動(dòng)力電容電池,其充放電壽命達(dá)到10000次以上。
適溫性寬優(yōu)勢:儲能動(dòng)力電容電池,可以在-40℃環(huán)境中充放電。這使得電池可在全國絕大部分地區(qū)使用,包括西藏、新疆、青海、黑龍江等高寒地區(qū)。動(dòng)力電容電池,可以在+55℃條件下充放電。
優(yōu)化設(shè)計(jì)優(yōu)勢:動(dòng)力電容電池,為汽車、儲能及電源設(shè)備量身制作。①單體電池容量可為大容量的300Ah、1000Ah、1500Ah、2000Ah、3000Ah、2000Ah、10000Ah等,使得汽車、儲能及電源設(shè)備的電池?cái)?shù)量明顯降低,減少了電池監(jiān)測管理難度,提高了整體可靠性。②汽車、儲能及電源設(shè)備的電池,采用串聯(lián)方式;避免了因電池單體電壓差異而引起的相互充放電的弊端,提高了電池使用壽命。
充電快速優(yōu)勢:動(dòng)力電容電池,其放充電倍率可達(dá)10C。汽車或儲能等應(yīng)用時(shí),充電電流常達(dá)400?500A。
環(huán)保高效優(yōu)勢:動(dòng)力電容電池不存在酸霧等揮發(fā)性的有害物質(zhì),因而對土地、河流不會(huì)造成污染。
電池回收優(yōu)勢:動(dòng)力電容電池富含稀土元素、鎳的化合物等稀有資源,一噸電池含稀土300-350Kg,鎳350-400Kg,回收率高于90%?;厥諆r(jià)值不低于銷售價(jià)格的50%,在電池使用過程中實(shí)現(xiàn)了稀土、鎳等稀有資源的循環(huán)利用和動(dòng)態(tài)儲備。
基于以上優(yōu)勢,動(dòng)力電容電池一定會(huì)在儲能領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
現(xiàn)在常用的化學(xué)儲能電站主要以鋰電池儲能電站和鉛碳電池儲能電站為主。近幾年由于國家對與化學(xué)儲能電站的重視雖然取得了一些進(jìn)展,但是也暴露出了一系列問題,其中主要阻礙化學(xué)儲能電站的推廣的原因則是沒有一種符合人們要求的電池。于是在社會(huì)的熱切期盼之下動(dòng)力電容電池應(yīng)運(yùn)而生。
現(xiàn)以三種不同電池,按照500kW-8h(4000kWh)儲能電站,分別比較儲能電站成本與效益。見下表1~表2。
(表1 三種不同電池儲能電站參數(shù)表)
對表1的參數(shù)說明如下:
鉛碳電池使用放電深度為60%DOD,所以4000kWh儲能電站電池容量需要按照4000kWh/0.6=6667kWh配置;
鋰電池使用放電深度為90%DOD,電池容量按照4000kWh/0.9=4445kWh配置;
動(dòng)力電容電池使用放電深度為90%DOD,但電池容量有約11.6%裕度,故電池容量按照4000kWh配置。
需要更換電池次數(shù),是按照儲能系統(tǒng)每天充放電1次,電池循環(huán)次數(shù)10000次計(jì)算,累計(jì)折合運(yùn)行27年;鋰電池和鉛碳電池循環(huán)次數(shù)3000次,需要更換電池3次。
(表2 儲能電站投資成本與效益比較表)
上表2用以下參數(shù)計(jì)算儲能電站投資成本與效益:
商業(yè)峰谷電價(jià)差,按照以北京1.01元/KWh計(jì)算;
儲能系統(tǒng)每年電價(jià)差收益按照365天計(jì)算;
儲能系統(tǒng)累計(jì)收益年份按照電池使用循環(huán)次數(shù)10000次計(jì)算,為27年。
從上表2看,以全壽命使用周期27年計(jì)算,有如下結(jié)論:
動(dòng)力電容電池每度電儲能成本最低,其次是鉛碳電池和鋰電池;
動(dòng)力電容電池儲能系統(tǒng)累計(jì)總收益高于鉛碳電池儲能系統(tǒng);
動(dòng)力電容電池系統(tǒng)設(shè)備累計(jì)投資最低,其次是鉛碳電池和鋰電池。
動(dòng)力電容電池系統(tǒng)設(shè)備初始投資最高,其次是鋰電池和鉛碳電池
4000kWh不同電池所建成的儲能電站主要存在一下幾點(diǎn)差異:
1.由于動(dòng)力電容電池的充放電效率高,所以在相同的功率下動(dòng)力電容電池的配置容量是最小的,起到了節(jié)約資源的作用。
2.鉛碳電池的每千瓦時(shí)電池價(jià)格最低,其次是鋰電池;動(dòng)力電容電池每千瓦價(jià)格最高。動(dòng)力電容電池比鉛碳電池高5倍多。
3.動(dòng)力電容電池的循環(huán)次數(shù)是鉛碳電池和鋰電池的3倍多。所以在儲能電站的27年的使用時(shí)間內(nèi)動(dòng)力電容電池不需要更換電池,而鉛碳電池和鋰電池需要更換至少3次以上的電池。
4.動(dòng)力電容電池的全壽命周期每度電儲能成本比鉛碳電池、鋰電池低很多。
(表3 動(dòng)力電容電池與一般電池性能比較)
由上表可以看出動(dòng)力電容電池在多種性能上是優(yōu)于如今的主流電池的。
案例:500KW動(dòng)力電容電池儲能電站系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)方案
(圖1 儲能電站系統(tǒng)圖)
該儲能電站主要由儲能電池組、能量管理系統(tǒng)、并網(wǎng)子系統(tǒng)等多種系統(tǒng)組成。其中電池變采用了動(dòng)力電容電池,使得該系統(tǒng)在與其他系統(tǒng)中有以下優(yōu)勢:
西安德源納米儲能技術(shù)有限公司是電力儲能電站、儲能電源、后備電源、純電動(dòng)汽車與混合動(dòng)力汽車動(dòng)力電容電池集成設(shè)備、不間斷電源、應(yīng)急電源、充電設(shè)備、動(dòng)力電容電池集成設(shè)備、電池管理系統(tǒng)的研究開發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的高新技術(shù)企業(yè)。其推出的動(dòng)力電容電池具有:安全性好、壽命超長、適溫性寬、優(yōu)化設(shè)計(jì)、充電快速、環(huán)保高效、電池回收等七大優(yōu)勢。
安全性好優(yōu)勢:動(dòng)力電容電池通過了擠壓、針刺、短路、加熱、震動(dòng)等安全測試,電池不燃燒、不爆炸。
壽命超長優(yōu)勢:儲能電池采用動(dòng)力電容電池,其充放電壽命達(dá)到10000次以上。
適溫性寬優(yōu)勢:儲能動(dòng)力電容電池,可以在-40℃環(huán)境中充放電。這使得電池可在全國絕大部分地區(qū)使用,包括西藏、新疆、青海、黑龍江等高寒地區(qū)。動(dòng)力電容電池,可以在+55℃條件下充放電。
優(yōu)化設(shè)計(jì)優(yōu)勢:動(dòng)力電容電池,為汽車、儲能及電源設(shè)備量身制作。①單體電池容量可為大容量的300Ah、1000Ah、1500Ah、2000Ah、3000Ah、2000Ah、10000Ah等,使得汽車、儲能及電源設(shè)備的電池?cái)?shù)量明顯降低,減少了電池監(jiān)測管理難度,提高了整體可靠性。②汽車、儲能及電源設(shè)備的電池,采用串聯(lián)方式;避免了因電池單體電壓差異而引起的相互充放電的弊端,提高了電池使用壽命。
充電快速優(yōu)勢:動(dòng)力電容電池,其放充電倍率可達(dá)10C。汽車或儲能等應(yīng)用時(shí),充電電流常達(dá)400?500A。
環(huán)保高效優(yōu)勢:動(dòng)力電容電池不存在酸霧等揮發(fā)性的有害物質(zhì),因而對土地、河流不會(huì)造成污染。
電池回收優(yōu)勢:動(dòng)力電容電池富含稀土元素、鎳的化合物等稀有資源,一噸電池含稀土300-350Kg,鎳350-400Kg,回收率高于90%?;厥諆r(jià)值不低于銷售價(jià)格的50%,在電池使用過程中實(shí)現(xiàn)了稀土、鎳等稀有資源的循環(huán)利用和動(dòng)態(tài)儲備。
基于以上優(yōu)勢,動(dòng)力電容電池一定會(huì)在儲能領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
現(xiàn)在常用的化學(xué)儲能電站主要以鋰電池儲能電站和鉛碳電池儲能電站為主。近幾年由于國家對與化學(xué)儲能電站的重視雖然取得了一些進(jìn)展,但是也暴露出了一系列問題,其中主要阻礙化學(xué)儲能電站的推廣的原因則是沒有一種符合人們要求的電池。于是在社會(huì)的熱切期盼之下動(dòng)力電容電池應(yīng)運(yùn)而生。