储能PPT

• 1.2：蓄电池应该有比较平坦的充电特性曲线 • 对于小型独立光伏发电系统，系统对MPP（最 大输出功率点）的跟踪，绝大多数情况是依靠蓄 电池对太阳电池组件工作点的钳位，如果蓄电池 的充电特性曲线比较平坦，将有效提高太阳电池 的利用效率。即使对于有MPPT（最大输出功率 点跟踪）的独立光伏发电系统或者是并网光伏发 电系统，由于有了比较平坦的充电特性曲线， MPPT里面的DC/DC变换器的电压差可以做到最 小，所以跟踪效率将有所提高。
• 3：飞轮电池
• 飞轮储能是一个古老的技术。近年来,飞轮储能技术取得突破性进展是基于下述三项技 术的飞速发展：一是高能永磁及高温超导技术的出现；二是高强纤维复合材料的问世 ；三是电力电子技术的飞速发展。为进一步减少轴承损耗，人们想到去掉轴承，用磁 铁将转子悬浮起来， 超导磁悬浮原理是这样的：当我们将一块永磁体的一个极对准超 导体，并接近超异体时，超导体上便产生了感应电流。该电流产生的磁场刚好与永磁 的磁场相反，于是二者便产生了斥力。由于超导体的电阻为零，感生电流强度将维持 不变。若永磁体沿垂直方向接近超导体，永磁体将悬空停在自身重量等于斥力的位置 上，而且对上下左右的干扰都产生抗力，干扰力消除后仍能回到原来位置，从而形成 稳定的磁悬浮。若将下面的超导体换成永磁体，则两永磁体之间在水平方向也产生斥 力，故永磁悬浮是不稳定的。 利用超导这一特性，我们可以把具有一定质量的飞轮放在永磁体上边，飞轮兼作电机 转子。当给电机充电时，飞轮增速储能，变电能为机械能；飞轮降速时放能，变机械 能为电能。由上式可知，飞轮储能大小除与飞轮的质量（重量）有关外，还与飞轮上 各点的速度有关，而且是平方的关系。因此提高飞轮的速度（转速）比增加质量更有 效。但飞轮的转速受飞轮本身材料限制。转速过高，飞轮可能被强大的惯性离心力撕 裂。故采用高强度、低密度的高强复合纤维飞轮，能储存更多的能 量。目前选用的碳 纤维复合材料，其轮缘线速度可达1000米／秒，比子弹速度还要高。正是由于高强复 合材料的问世，飞轮储能才进入实用阶段。
•1：光伏发电对蓄 电池（储能系统） 的5项基本要
• 1.1：高的瓦时效率
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由于太阳电池发电成本比较高，所以蓄电池的充电、放电效率，是太阳能 光伏发电储能蓄电池的最重要、最基本的就是指标，但是又是被绝大多数蓄 电池生产企业所忽视的指标。 蓄电池的效率分电压效率、安时效率和瓦时效率，前两项是蓄电池广场所关 注的，对于太阳能光伏发电系统我们最关心的是瓦时效率，这是因为太阳能 光伏发电的成本比较高，我们不希望光伏发电的电能在存储的过程中损失掉 ，这对于提高太阳能光伏发电系统效率非常重要。目前太阳能光伏发电系统 中最大的能量损失在于蓄电池，遗憾的是几乎没有一个蓄电池厂家关注这个 问题。普通蓄电池的瓦时效率是随使用时间而变化的，新的铅酸蓄电池的瓦 时效率可以达到90%，旧的铅酸蓄电池瓦时效率只有60-70%；再者，蓄电池 的瓦时效率是指25℃条件下的效率，当环境温度在零下或者40℃以上时实际 效率要下降许多，蓄电池的效率往往不被大家注意，其实它对于独立太阳能 光伏发电系统非常重要。
• 1.3：充电放电循环次数多 • 充电放电循环次数多实际上是表现在使用 的寿命长，这是一个非常重要的指标。当 然，这里还涉及放电深度问题、使用环境 温度问题、充放电倍率问题；单体电池串 联、并联的平衡问题等等；它们虽然重要 ，但目前还不是最重要的问题，许多企业 仅仅在上面某个指标上有所突破，就标称 是太阳能光伏蓄电池，是及其不妥的。
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2：磷酸铁锂蓄电池 这里要特别推荐磷酸铁锂蓄电池，它有可能是目前太阳能光伏系统最理想的化学储能 元件。它的主要特点是： 1）磷酸铁锂蓄电池的瓦时效率在使用寿命期内平均可以达到95%以上。 2）超长寿命，长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最高也就500次，而磷酸铁锂 动力电池，循环寿命达到2000次以上，磷酸铁锂电池在同样条件下使用，将达到７－ ８年。综合考虑，性能价格比将为铅酸电池的5倍以上。 3）体积小、重量轻，同等规格容量的磷酸铁锂电池的体积是铅酸电池体积的2/3重量 是铅酸电池的1/3。 4）磷酸铁锂材料无任何有毒有害物质不会对环境构成任何污染被世界公认为绿色环保 电池，该电池无论在生产及使用中，均无污染，因此该电池又列入了“十五”期间的 “863”国家高科技发展计划，成为国家重点支持和鼓励发展的项目。 5）单体3V电压，适合与白颜色LED直接高效率匹配，小型太阳能光伏照明电器所用的 光源大部分是LED，不同颜色的LED的工作电压是不同的，如果不考虑到这个因素，随 便使用蓄电池，难免就需要DC/DC变换电路，DC/DC变换电路是有能量损失的，尤其 是小功率的小型太阳能光伏照明电器中使用的DC/DC变换电路，效率比较低70%左右 。如果认识到不同的蓄电池的标称电压是不同的，只要巧用蓄电池的标称电压，不同 的LED采用 不同标称电压的蓄电池，就可以达到予想不到的效果。例如，对于用工作 电压3V左右白颜色LED设计的1W太阳能应急照明灯，无论用锂离子蓄电池、镍氢蓄电 池，铅酸蓄电池都组合不出3V的标称电压，通常要用DC/DC变换电路或者比较大的限 流电阻，系统效率比较低。如果采用磷酸铁锂蓄电池（单体电压3V），就可以不用 DC/DC变换电路，只要比较小的限流电阻，效率提高和成本下降。
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• 1.4：不污染环境 • 如果蓄电池在充电、放电过程总中或者 废弃回收过程中污染了环境，这种蓄电池 就悖于太阳能光伏发电绿色环保的初衷， 抵消了太阳能电池的就能减排效果；在这 方面物理法储能要独特的优势。
• 1.5：性能价格比高，电能储存成本低
• 这里，我们引进一个“1kwh电能储存成本 ”的概念： • K=Q/ C×T • K：1kwh电能储存成本 • Q：储能装置1kwh的价格；如某12v/50Ah 的蓄电池200元， Q=200/12×50/1000=333.3元 • T：使用寿命，24小时充电、放电循环一次 • C：修正系数，即：蓄电池或者储能装置的 瓦时效率 • 例：12v/50Ah的蓄电池200元，瓦时效率