隨著電動汽車在世界范圍內的迅速普及,不久將出現一堆廢舊電池,其性能不再足以滿足需要可靠加速和續(xù)駛里程的車輛的需求。但是一項新的研究表明,這些電池仍可以作為電網規(guī)模太陽能光伏裝置的備用存儲,具有有用的和可盈利的第二壽命,在這種要求較低的角色下,它們可以發(fā)揮超過十年的作用。
這項研究發(fā)表在《應用能源》雜志上,由六位麻省理工學院現任和前任研究人員進行,其中包括博士后伊恩·馬修斯(Ian Mathews)和光伏研究實驗室負責人機械工程教授Tonio Buonassisi。
作為測試案例,研究人員詳細研究了加利福尼亞的一個假設的網格規(guī)模太陽能農場。他們研究了幾種方案的經濟性:僅建造一個2.5兆瓦的太陽能發(fā)電場;建立相同的陣列以及新的鋰離子電池存儲系統(tǒng);并使用由重新使用的EV電池制成的電池組構建電池,該電池組的容量已下降至原始容量的80%,在這一點上,它們被認為對于繼續(xù)車輛使用而言太弱了。
他們發(fā)現,新的電池裝置無法提供合理的凈投資回報率,但只要電池的成本低于原始價格的60%,對使用過的EV電池進行妥善管理的系統(tǒng)可能是一項不錯的獲利投資。
不太容易
Mathews解釋說,該過程聽起來可能很簡單,偶爾會在較小規(guī)模的項目中實施,但是將其擴展到網格規(guī)模并不簡單。“在技術層面上有很多問題。當您將電池從車中取出時如何檢查電池,以確保電池足夠好可重復使用?您如何將不同汽車的電池組合在一起,以使它們可以很好地協(xié)同工作,并且不會有一種電池比其他電池差很多,并且會降低系統(tǒng)的性能?”
在經濟方面,他說,還有一些問題:“我們確定這些電池中是否還有足夠的價值,足以證明從汽車中取出,收集,檢查并重新包裝成新應用的成本? ”研究小組發(fā)現,對于在加利福尼亞當地條件下的模擬案例,答案似乎是肯定的。
這項研究使用了電池退化的半經驗模型,并使用實測數據進行了訓練,以預測這些鋰離子電池在不同工作條件下的容量衰減,并發(fā)現通過在相對緩和的充電和放電周期下工作,這些電池可以達到最大壽命和價值-永遠不要超過滿電量的65%或低于15%。這一發(fā)現挑戰(zhàn)了一些先前的假設,即最初以最大容量運行電池將提供最大價值。
“我已經與說過最好的事情的人進行了交談,他們就是非常努力地工作,并且將所有收入都放在頭上,”馬修斯說。“當我們看到這一點時,那根本沒有任何意義。”從分析中可以明顯看出,最大限度地延長電池的使用壽命將提供最佳的回報。
原標題:研究表明汽車電池仍可以作為電網規(guī)模太陽能光伏裝置的備用存儲