近幾年,由于儲能在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的作用,儲能市場逐步進(jìn)入倍增式增長的黃金時(shí)代,尤其是磷酸鐵鋰電池為代表的儲能的飛速發(fā)展。
伴隨著儲能市場的快速發(fā)展,采用磷酸鐵鋰電池的儲能技術(shù)和儲能單元集成方式也發(fā)生深刻衍變,從小容量電芯到大容量電芯、從1000V直流儲能系統(tǒng)到1500V直流儲能系統(tǒng)、從風(fēng)冷到液冷、從步入式到非步入式,在提升儲能系統(tǒng)全壽命周期性能和安全性的同時(shí),也極大的降低了儲能設(shè)備的價(jià)格,節(jié)省占地面積,促進(jìn)儲能的商業(yè)化、規(guī)模化應(yīng)用。
2018年前,磷酸鐵鋰電池是否是未來數(shù)年的“CHOSEN ONE”仍存在爭議,鉛蓄電池由于其價(jià)格低的優(yōu)勢,在儲能市場與磷酸鐵鋰電池平分秋色。彼時(shí)的儲能市場,磷酸鐵鋰電池電芯容量普遍在100Ah以下,電芯價(jià)格在1.2元/Wh左右,儲能變流器價(jià)格在0.4元/kW左右,磷酸鐵鋰電池儲能設(shè)備價(jià)格較高。以市場主流的儲能單元集成方式為例,單個(gè)40尺電池艙為例,艙體一般采用步入式艙體,單艙電芯能量2.5MWh左右,直流側(cè)接入一臺500kW或630kW的PCS,PCS直流側(cè)最高電壓不超過1000V。
271Ah大容量電芯的推出開啟了大容量電芯時(shí)代,也給儲能單元的集成方式帶來了深刻的變革,隨后產(chǎn)品也迭代升級,電芯容量確定為280Ah。由于大容量電芯有效的降低了儲能電芯成本和集成成本,行業(yè)主流電池廠家紛紛跟進(jìn),眾多廠家推出280Ah電芯甚至更大容量的電芯,大容量電芯逐步成為行業(yè)的首選。
2021年來,1500V直流系統(tǒng)逐步在國內(nèi)儲能電站得到應(yīng)用,遠(yuǎn)信儲能的1500V儲能集成系統(tǒng)的能量密度和功率密度得到大面積的提升。相較于1000V,1500V儲能系統(tǒng)能量密度和功率密度都提升了將近40%以上,整個(gè)儲能系統(tǒng)的占地面積降低30%以上。儲能系統(tǒng)的輔助設(shè)備、變流器、建設(shè)、電池集成的成本降低使整個(gè)系統(tǒng)的度電成本可以降低10%以上,整體循環(huán)效率提升0.6%以上。
遠(yuǎn)信儲能1500V儲能系統(tǒng)擁有大于90%的循環(huán)效率,降低自損耗、高效核心設(shè)備提升轉(zhuǎn)換效率,降低傳輸損耗。除此之外全生命周期高一致性,包括初始狀態(tài)、運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行狀態(tài),支持100%可用容量,為客戶創(chuàng)造最佳的LCOS。
2022年起儲能行業(yè)刮起一股“液冷”風(fēng),遠(yuǎn)信儲能系統(tǒng)采用液冷pack技術(shù),支持儲能單元模塊化建設(shè),搭配新一代的BMS軟件,可從電芯監(jiān)測、Pack散熱、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等3個(gè)層次保障儲能系統(tǒng)的安全性,為用戶提高全方位的安全保障。相對于以往的風(fēng)冷儲能單元,液冷系統(tǒng)一般采用乙二醇水溶液作為冷卻液組成閉式循環(huán)系統(tǒng),特別是結(jié)合大容量電芯、CTP技術(shù)、1500V直流儲能系統(tǒng)、非步入式艙體等各類技術(shù)或集成方式,全壽命周期性能和價(jià)格優(yōu)勢明顯,具有能量密度高、輔助用電負(fù)荷低、安裝方便,占地面積小等特點(diǎn)。液冷技術(shù)可控制電芯溫差在3-5℃左右,相對于風(fēng)冷系統(tǒng)10℃左右的溫差,可極大的提高電池系統(tǒng)的一致性水平,提升儲能系統(tǒng)的全壽命周期性能和安全水平,液冷技術(shù)有望成為未來主要的技術(shù)路線模式。
在碳酸鋰等電池原材料價(jià)格依舊高位徘徊的背景下,由于雙碳背景下儲能的“風(fēng)口”,眾多廠家跨接進(jìn)入儲能領(lǐng)域,行業(yè)競爭激烈。儲能單元集成也不僅僅是電池模塊簡單的堆砌,而是集電力電子、電氣、材料、結(jié)構(gòu)、暖通、消防等多專業(yè)融合的系統(tǒng)。遠(yuǎn)信儲能致力于降低儲能系統(tǒng)成本,提高系統(tǒng)效率和安全性能,為客戶創(chuàng)造最大價(jià)值。
原標(biāo)題:電化學(xué)儲能技術(shù)的發(fā)展