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铅炭电池技术的突破对储能行业的影响

来源:钜大LARGE    2018-07-18    点击量:313

随着储能市场需求量的不断增加,储能成本快速下降的铅炭电池在储能市场有着良好前景,南都电源、双登集团与圣阳股份的铅炭电池已初有成果。

一、技术提升促进储能成本下降

近年来,国内储能技术不断发展,特别是化学储能中的铅炭电池储能技术,得到了很大的突破与提高。铅炭电池储能技术发展带来的储能成本下降产生的储能经济性,使得我国的储能行业迎来了新的拐点。目前,国内掌握铅炭电池技术的企业主要有南都电源、圣阳股份与双登集团。

南都电源铅炭电池

南都电源的铅炭电池主要具有以下优势:

1、更好的充放电接收能力:100%深度放电后,以2.35V/单体恒压限流0.15C10(A)充电10h,充电量在放出电量的98%以上。

2、过充过放性能温度适应性:使用环境温度范围为-40℃~+60℃。

3、耐短路性能、短路后再测试电池容量:8次短接后,容量大于初始容量的98%。

4、自放电极低:静置90天后剩余容量大于93%。

5、平稳的放电电压:80%放电深度电池压降≤0.12V/单位;能够提供更高的能量密度。

6、70%DOD预期循环寿命4000次。

在实际运行中,南都电源的铅炭电池运行数据达到了设计数据标准。目前南都电源的储能电池放电深度为70%,但电池完全可以满足80%DOD运行,按此计算,每天谷电时期充电8小时,平均日充电量为10666.7kWh;峰电时期放电8小时,平均日放电量为9600kWh;充放电效率为90%。结合现有峰谷电价差,平均每天收益约为6773.33元,比70%充放电,收益提高了14%;按照每年运行360天计算,年收益约为243.84万元,收益提高14%。预期的收益提高,主要是充放电效率的提升。充电次数目前在6000次内,无明显衰减,70%的DOD已经考虑到衰减的可能性,未来缩小了之后仍然未达到极限。80%为寿命终止,满足国际标准。

另外,从铅炭电池储能成本来看,南都电源目前已降到了不足0.45元/KWh,达到了国内铅炭电池储能成本的最低水平,这为南都电源铅炭电池的商业化推广与发展带来了其他公司铅炭电池无法超越的优势。

不同于其他储能电站,南都电源储能电站除了有电池外,自主提供的电池管理系统(BMS)以及过程控制系统(PCS)是一大亮点,配备电池管理系统,可以优化蓄电池的使用,延长寿命。目前的储能项目中,若是能够拥有独立设计、制造全套的电池及控制系统,更能为客户提供优质的服务和解决方案,有利于公司增强客户粘性。另外,南都电源的储能电站采取集中监控功能,即系统各部件状态都统一汇集到软件平台上,进行人性化的监控管理,提高系统管理运行效率。电站本身采用的是集装箱形式,可以根据容量大小进行随意组合拆卸,方便运输,建站速度快,整体更为美观。

圣阳股份铅炭电池

2014年6月,圣阳股份就与日本古河电池株式会社正式签署技术合作协议,双方拟就具有国际领先水平的大容量、深循环、超长寿命铅炭技术储能铅酸蓄电池产品进行战略合作。该公司FCP铅炭电池将循环寿命70%D0D提高到了4200次以上,设计寿命15年。在储能系统中高压电池组(600V)的循环寿命可达到3500次以上。另外,公司凭借优异的电池循环功能,将储能电池度电成本降到了0.5元/KWh的水平,为储能项目的商业化推广开辟了盈利空间,但是该成本仍然略高于南都电源的铅炭电池储能项目。

双登集团铅炭电池

双登集团根据普通蓄电池在储能场景的失效模式,对电池的板栅、隔膜、壳体等进行全新设计,针对性的开发出了铅炭电池。该公司的铅炭电池主要特点包括:

1、充电接受能力好:充电接受能力是铅碳电池的关键指标之一,铅炭电池的充电接受能力可达到普通铅酸蓄电池的2倍之多。

2、PSoC循环寿命长:在30%~90%PSOC循环状态下,双登铅炭电池已循环4500+,仍为额定容量的97.5%,电池状态良好。

3、产品一致性好:对成组电池系统电压检测,系统电池一致性好,成组电池开路压差小于13mV,对成组电池进行放电,放电终压差小于61mV。

二、规模化效应带来的成本下降

虽然储能技术在用户侧有很大的发展应用空间,但是目前来看,用户侧储能的市场规模仍然较小,且用户侧储能电站的规模也都在10-20MWh左右。即使是商业化项目,也普遍为实验性质的储能项目。

然而随着储能技术的不断发展成熟,一方面,储能总装机容量和规模不断扩大,将得以实现规模化效应,成本将下降;另一方面,如果储能电站规模能够扩大,则单个电站的单位储能电量的成本可以下降,这是因为配电设施的价格会随着采购量的上升而下降;监控设备由于是公司自行生产的,因此生产成本和造价可控,突然出现大幅波动情况的可能性较小;另外,在接下来的储能项目商业化进程中,人工成本会随着远程监控的引入和应用率不断增高而降低,所以未来人工成本对于储能项目建造估算的影响将会越来越小。

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