電池儲(chǔ)能路線如此豐富該如何選擇呢？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-05 20:42
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電池儲(chǔ)能路徑的選擇可謂豐富，至少包括：鉛酸（鉛碳電池）、鋰離子電池（三元、磷酸鐵鋰）、超級(jí)電容器、納米電池、液流電池、鈉硫電池等。在炫目的電池技術(shù)中，存儲(chǔ)用戶和集成商如何選擇？設(shè)計(jì)和長(zhǎng)期規(guī)劃應(yīng)遵循哪些原則？近日，該雜志采訪了包括院士在內(nèi)的資深人士，他們給出的答案是：儲(chǔ)能電池必須堅(jiān)持安全第一的原則，具體的技術(shù)路線和方案應(yīng)該結(jié)合起來，下一代電池可能更具顛覆性，值得期待。
安全第一
專家表示，作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，儲(chǔ)能首先必須站穩(wěn)腳跟，才能談得上、向前發(fā)展。急于求成或無保障地快速工作，將給行業(yè)帶來無盡的危害。
6月中旬，韓國(guó)工業(yè)和信息化部公布了此前23起儲(chǔ)能電站火災(zāi)事故的處理結(jié)果。究其原因，主要有蓄電池系統(tǒng)缺陷、絕緣檢測(cè)保護(hù)系統(tǒng)不足、蓄電電站建成后管理維護(hù)不足、變流器（PCS）與儲(chǔ)能系統(tǒng)（ESS）綜合管理系統(tǒng)不完善等。
儲(chǔ)能電池系統(tǒng)必須滿足四個(gè)應(yīng)用要求：能量傳遞、調(diào)峰調(diào)頻、平滑輸出、跟蹤調(diào)度曲線等，如何在不妨礙發(fā)展的前提下加強(qiáng)規(guī)范是需要全行業(yè)共同探討的問題。
中國(guó)工程院院士顧國(guó)彪說，與物理儲(chǔ)能相比，目前電化學(xué)存儲(chǔ)最大的問題是大容量電池系統(tǒng)容易出現(xiàn)安全問題。即使是一個(gè)成熟的工廠最好的電池，如果電源平衡控制不好，也會(huì)引發(fā)安全事故。
據(jù)分析，電池起火有兩個(gè)原因。一方面，由于電路、逆變器和電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不合理或故障，故障位置的加熱時(shí)間、電弧的瞬時(shí)熱釋放或電火花將導(dǎo)致短路導(dǎo)致電氣火災(zāi)。另一方面，隨著電池周期的增加，會(huì)發(fā)生過充、過放電和不可逆的副反應(yīng)。容量衰減、內(nèi)阻增大、內(nèi)部短路、異常產(chǎn)氣、鋰析出等現(xiàn)象是由其他原因引起的。局部或整體溫度的急劇上升和大量熱量的積累會(huì)導(dǎo)致電池系統(tǒng)的熱失控。
中國(guó)工程院院士楊宇盛認(rèn)為，目前高鎳、三元等高能電池不應(yīng)成為發(fā)展重點(diǎn)。目前看來，磷酸鐵鋰電池安全性高、壽命長(zhǎng)。他們既不需要鎳也不需要鈷。而且，他們已經(jīng)掌握了微納結(jié)構(gòu)碳涂層技術(shù)，可以成為主力軍，但性價(jià)比有待不斷提高。
據(jù)中國(guó)電力學(xué)院首席專家說，從理論上講，磷酸鐵鋰不是絕對(duì)安全的，而是相對(duì)安全的。目前，蓄能電站的安全事故多發(fā)生在沒有預(yù)警或延誤的情況下，現(xiàn)有的消防措施并不是針對(duì)火力配置，最終演變成嚴(yán)重事故。
因此，除了加強(qiáng)電池管理外，還應(yīng)考慮一些被動(dòng)安全措施，如傳感器、消防系統(tǒng)，甚至在運(yùn)行維護(hù)水平上及早介入。與光伏發(fā)電廠一樣，儲(chǔ)能系統(tǒng)也要牢記“七點(diǎn)靠設(shè)計(jì)，三點(diǎn)靠運(yùn)行維護(hù)”的原則，并付諸實(shí)施，確保系統(tǒng)的安全可控。
業(yè)內(nèi)人士還建議，為了特殊應(yīng)用場(chǎng)景下的儲(chǔ)能系統(tǒng)安全，需要頒布規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。例如，對(duì)于安裝在地下室的商業(yè)和商業(yè)用戶的儲(chǔ)能系統(tǒng)，必須注意安全問題并認(rèn)真評(píng)估。據(jù)報(bào)道，澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)澳大利亞AS5139標(biāo)準(zhǔn)要求鋰離子電池安裝在一個(gè)獨(dú)立的空間/外殼中，而家用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)只能安裝在一個(gè)特殊的戶外區(qū)域。
未來，電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的目標(biāo)是“低成本、長(zhǎng)壽命、高安全、易回收”，有待技術(shù)的顛覆性創(chuàng)新和突破。
