储能系统及CAT蓄电池CAT电瓶卡特蓄电池卡特电瓶技术

摘要：介绍了储能技能类型、体系组成、接入方法，以及蓄电池的首要类型和技能参数。在新动力发电项目中配置储能体系，可完成电站削峰填谷、平滑功率动摇、调峰调频等功用，并可切实处理弃风弃光等问题。

关键词：储能体系；储能技能；蓄电池

储能技能的运用，不仅能够进步惯例发电的功率、安全性和经济性，也能够完成可再生动力削峰填谷、平滑功率动摇、调峰调频。新动力发电项目配置储能后，能够提升设备使用率，处理弃风弃光问题，促进新动力消纳，是满意新动力大规模接入电网的重要手段，一起它也是分布式动力体系、智能电网体系的重要组成部分。

1储能技能

1.1储能类型

依据所用的能量形式，首要包括：

压缩空气储能本钱低、寿数长，安全系数高，但因为受地势约束，因而常用于体系调峰。

抽水蓄能放电时间从几小时到几天，仍受地势约束，建设周期也较长，有一定的生态问题。

超级电容器和超导磁储能的寿数、功率、功率和呼应时间都很好，无污染、维护较简略，但比能量较低，属于典型的功率型储能。

电化学储能装置灵敏、呼应速度快，能够一起向体系供给有功和无功支撑，因而关于杂乱电力体系的操控具有十分重要的作用。

1.2电化学储能技能开展

估计到2020年，电化学储能中的锂离子电池将逐步发挥重要作用并进入大规模商业运用阶段；铅酸电池现在取得广泛运用，但因为环保的顾虑远景不太明亮；液流电池、钠硫电池将在改进电能质量方面逐步完成商业化运用。到2030年，超导储能将在改进电能质量、增强电力体系安稳性方面得到商业化运用，超级电容器储能将在改进电能质量、微网方面得到商业化运用；大型压缩空气储能将在具备地理条件的区域取得演示运用。

关于大规模新动力项目，鉴于当今储能本钱较高，考虑储能体系的安全性、寿数、功率等关键目标，引荐采用电化学储能方法。

2电化学储能体系

2.1体系组成

电化学储能体系由储能设备、储能逆变器、电池办理体系、能量办理体系、交直流配电和升压设备体系等组成。

2.2设备储能

2.2.1蓄电池

作为配合新动力发电接入，完成削峰填谷、进步电能质量运用的储能电站，储能电池是十分重要的一个部件，有必要满意以下要求：

简单完成多方法组合，满意较高作业电压和较大作业电流；电池容量和功用可检测和可确诊，使操控体系可在预知电池容量和功用的情况下完成对电站负荷的调度操控；电池正常运用寿数不低于15年；即使产生毛病也在受控范围，不应该产生爆炸、焚烧等危及电站安全运转的毛病；具有良好的快速呼应和大倍率充放电才能；较高的充放电转化功率；易于装置和维护；具有较好的环境习惯性。

2.2.2储能变流器

储能变流器是储能体系的功率转化设备。经过储能变流器能够完成电池储能体系直流电池与沟通电网之间的双向能量传递，经过功率战略完成对电池体系的充放电办理、对网侧负荷功率的跟踪、对储能体系充放电功率的操控以及孤岛运转方法下网侧电压的操控等。

2.2.3电池办理体系

在储能电站中，储能电池往往由几十串甚至几百串以上的电池组构成。因为电池在出产过程和运用过程中，会造成电池内阻、电压、容量等参数的不一致。这种情况会导致部分过充，而在放电过程中电压过低的电芯有可能被过放，从而使电池组的离散性明显增加，全体容量急剧下降，整个电池组表现出来的容量为电池组中功用最差的电池芯的容量，终究导致电池组提前失效。因而，关于电池组而言，均衡维护电路是有必要的。

电池办理体系功用包括：单体电池电压均衡功用、电池组维护功用、数据采集和通讯功用、剖析确诊功用、热办理功用、毛病确诊和容错功用、蓄电池在线容量评价功用。

2.2.4能量办理体系

能量办理体系包括：光伏发电监控体系、储能监控体系、光功率猜测体系、功率电压操控体系、安稳操控体系、继电维护及安全自动装置、火灾自动报警体系、视频监控体系、远动体系等，是整个发电体系的操控、测量、信息交互和调度办理的核心部分。

能量办理体系供给数据采样和归纳剖析，结合“新动力+储能”发电体系的全体运转方法和运转状况，制定合适的操控战略，对各子体系运转参数进行优化设置，依据要求自动或手动宣布操控指令，操控储能装置充、放电状况及电能曲线，完成对“新动力+储能”的操控和办理。

2.3接入方法

储能体系接入新动力电站，可采用“经沟通母线接入”和“经直流母线接入”两种方法：

（1）经高压沟通母线接入，指储能体系经储能变流器转化为沟通，经变压器升压后在新动力电站沟通母线侧接入电力体系。该方法可靠性高、操控灵敏、设备会集安置，便于容量扩展、运转和维护。

（2）经低压直流母线接入，指储能体系经直流变换器与光伏组件或风机并联接入储能逆变器（具备双向变流功用）直流母线端。该方法在不改变新动力电站原有设备和配置的情况下，无需新增变压器，可分散安置在光伏电站各子方阵内或风电场风机附近。

为削减输电线路损耗，进步储能体系运转功率，储能装置应尽量靠近光伏或风机发电区域。

3蓄电池

3.1铅炭蓄电池

铅酸蓄电池已有100多年的运用前史，十分老练。以其资料遍及、价格低廉、功用安稳、安全可靠而得到十分广泛的运用。但铅酸电池也有致命的缺点，首要便是循环寿数很低，充放电倍率也较低。

铅炭电池是从传统的铅酸电池演进出来的技能，它是在铅酸电池的负极中加入了活性炭，能够显著进步铅酸电池的寿数。铅炭电池的功用远远优于传统的铅酸蓄电池，可运用于新动力车辆中也可用于新动力储能范畴。

3.2全钒液流电池

全钒液流电池是一种新型的储能电池，其功率取决于电池单体的面积、电堆的层数和电堆的串并联数，而储能容量取决于电解液容积，两者可独立设计，比较灵敏，适于大容量储能，简直无自放电，循环寿数长。全钒液流电池现在本钱十分贵重，尤其是高功率运用。

3.3钠硫电池

钠硫电池比能量高，功率高，简直无自放电，可高功率放电，也可深度放电，是合适功率型运用和能量型运用的电池。但是钠硫储能电池不能过充与过放，需要严格操控电池的充放电状况。钠硫电池中的陶瓷隔膜比较脆，在电池受外力冲击或许机械应力时简单损坏，从而影响电池的寿数，简单产生安全事故。

3.4磷酸铁锂电池

磷酸铁锂电池单体输出电压高，作业温度范围宽，比能量高，功率高，自放电率低，在电动轿车和静态储能运用中的研讨也得到了开展。初始出资高是影响锂离子电池在静态储能广泛运用的重要因素之一；深度放电将直接降低电池的运用寿数，约束了锂电池在充电源随机性较大的场合的运用；采用过充维护电路或均衡电路，可进步安全性和寿数。现在磷酸铁锂电池因为本钱低、安全可靠和高倍率放电功用遭到重视。

3.5三元锂电池

三元聚合物锂电池是指正极资料运用镍钴锰酸锂三元正极资料的锂电池。三元资料电池因为具有电压平台高、能量密度高、振实密度高、电化学安稳、循环功用好等特性，在提升新动力轿车的续航路程，减轻用户续航路程忧虑方面具有明显优势，一起还具有放电电压高，输出功率比较大，低温功用好，可习惯全天候气温等优点，因而正逐步遭到轿车出产厂商和新动力储能用户的青睐。

4结语

近年来我国政府高度重视可再生动力的使用开发，把加速开展风能、太阳能、生物质能等可再生动力作为“十三五”时期动力开展的一项重要任务。鉴于储能技能的快速调理特点，以及在可再生动力开展过程中的不行替代性，储能产业将得到大力开展。