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 根據(jù)退役動力電池儲能系統(tǒng)的規(guī)模和層次結(jié)構(gòu)，退役動力電池儲能系統(tǒng)主要包括儲能單元、儲能支路和儲能回路這三個方面。儲能單元是退役動力電池儲能系統(tǒng)的基本組成部分，由一臺儲能變流器（PCS）、退役動力電池堆（BP）和動力電池管理系統(tǒng)（BMS）構(gòu)成；儲能支路由1個低壓開關(guān)柜和1個儲能單元構(gòu)成；儲能回路由1個升壓變單元、多條并聯(lián)儲能支路和儲能回路監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成，其中儲能支路是儲能回路的最小組成單元，可以獨立形成一個儲能系統(tǒng)。


動力電池堆作為實現(xiàn)電能存儲和釋放的載體，它通過集成多只電芯（Cell）并聯(lián)構(gòu)成單元動力電池（Unit）；多個單元動力電池串聯(lián)構(gòu)成動力電池模塊（Block）；多個動力電池模塊（Block）串聯(lián)構(gòu)成動力電池串（BS）；多個動力電池串并聯(lián)組成動力電池堆，大容量儲能電站需要成千上萬支動力電池單體。

在退役動力電池再利用領(lǐng)域，由于在對退役動力電池進(jìn)行檢測和重組時，設(shè)備和人工投入成本較高，用于儲能并不具有經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)中國科學(xué)電力研究院數(shù)據(jù)，2015年退役動力電池儲能綜合度電成本為0.73元/kWh，而參與鉛酸儲能電池、抽水蓄能度電成本目前已經(jīng)接近0.4元/kWh，目前退役動力電池儲能經(jīng)濟(jì)成本還不具備優(yōu)勢，還因為存在諸多障礙，所以在國內(nèi)還未大規(guī)模推廣。


目前，我國動力電池還未正式進(jìn)入大批量退役階段，所以可梯次利用的動力電池數(shù)量還不夠多。而且早期的動力電池性能、質(zhì)量和成本都不如現(xiàn)在生產(chǎn)的動力電池。這也是制約儲能產(chǎn)品大規(guī)模應(yīng)用的最大障礙。無論是集中式儲能，還是目前比較流行的分布式儲能，其能量規(guī)模都是比較大的。通過回收得到的退役動力電池，可能是來自不同廠家、不同車型的不同規(guī)格、不同型號，其成組和串并聯(lián)的方式，也不盡相同，即使同樣品牌同規(guī)格的動力電池，由于使用一段時間后，其內(nèi)阻、容量、自放電、電極表面狀態(tài)可以也會有較大的差異。如此雜亂的退役動力電池用到一個大規(guī)模的儲能項目上，其管理的難度可能會大大增加。


我國的儲能應(yīng)用領(lǐng)域還沒有發(fā)展起來，退役動力電池梯次利用在儲能領(lǐng)域還沒有開始，相關(guān)的參數(shù)和技術(shù)非常復(fù)雜，需要長期的反復(fù)論證和實驗。另一方面，退役動力電池梯次利用的安全責(zé)任和售后維護(hù)歸屬不明也是阻礙退役動力電池大規(guī)模梯次利用的重要原因。


從技術(shù)角度來看，梯次利用技術(shù)的核心要求是保證目標(biāo)產(chǎn)品的品質(zhì)和安全。具體而言，一是來料的品質(zhì)安全控制，二是目標(biāo)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程控制，還有目標(biāo)產(chǎn)品的控制和設(shè)計。在退役動力電池梯次利用技術(shù)方面，不少企業(yè)針對退役動力電池的梯次利用進(jìn)行了種種嘗試，也有了可喜的成果。退役動力電池來自于不同階段的不同車型，相互之間參數(shù)差異較大，如采用并聯(lián)集中式的設(shè)計方案，則退役動力電池的一致性無法保障。對此，通過組串分布式架構(gòu)來解決退役動力電池的一致性問題，即將同一輛車上拆下來的一整套退役動力電池作為一個基本的儲能單元，與PCS、監(jiān)控單元串聯(lián)構(gòu)成一個基本的儲能單元，再相互并聯(lián)構(gòu)成功率不等的中大型儲能系統(tǒng)，可大幅減少檢測成本；同時通過淺充淺放的運行策略避免退役動力電池容量到后期斷崖式衰減，保障退役動力電池安全和可靠的長時間使用壽命。

原標(biāo)題：退役動力電池儲能系統(tǒng)——儲能單元、儲能支路和儲能回路