光伏发电时代锂电池能否起到至关重要的作用

来源：存能电气  日期：2020-07-09 16:59  浏览量：次

光伏发电时代锂电池能否起到至关重要的作用？高性能的储能电池对光伏产业的发展至关重要，磷酸铁锂电池具有比能量高、储能效率高、循环寿命长、使用成本低等优势，利用该类型锂电池作为储能装置可把能源效率提高至90％左右，因此非常适合用作新能源储能装置。在分析了将锂电池用作光伏系统储能装置的可行性的基础上，设计了相应的光伏发电储能系统。

光伏发电时代锂电池能否起到至关重要的作用？

随着化石燃料的日益消耗，新型能源的开发与利用备受关注。光伏能源的清洁性、分布广泛性等特点，使得其得到快速发展和广泛运用。但由于光伏能量波动性大，单独的光伏发电系统对电网的干扰较大，需要配置一定容量的储能介质，平滑光伏波动。

在储能介质中，能量型储能和功率型储能各有优缺点，而锂电池和超级电容分别是这两种储能方式的典型代表，若将两者混合使用可以实现储能能量的最优化利用，在混合储能光伏发电系统中有多种连接方式。以母线侧并联方式连接的混合储能光伏发电系统，可以实现超级电容和锂电池的双向电流可控，加以一定的混合储能控制策略能够实现混合储能单元的优化利用。

在诸多的可再生能源中，太阳能以其绿色、环保、取之不尽、用之不竭等特性成为最具发展潜力的能源形式，具有巨大的市场前景。我国有着非常丰富的太阳能资源，发展光伏产业对我国欠发达地区和偏远地区的用电改善具有重要意义。但是，光伏发电具有非连续性和不稳定性，发电性能随外界环境的变化而变化，因此，高性能的储电环节对光伏产业的发展至关重要。

光伏发电系统+储能系统发展对锂电池厂家来说是块大蛋糕。近一年来，储能市场发展迅速，业内认为光伏发电系统+储能系统是必然发展趋势。2020-2035年间每年装机至少要50GW以上，按照最低20%的设计比例，仅中国新建项目每年将新增10GWh的储能锂电池空间，这对于锂电池厂家来说是块大蛋糕。

锂电池应用于光伏发电有什么优势？

1、一个是能量的储存和调节，另一个是平衡负载，它将光伏发电系统输出的电能转化为化学能储存起来，以备供电不足时使用；

2、得益于其优越的高倍率放电特性和高温性能，在减少基站电池组容量的配置的同时更加适用于基站升温技术，减少基站中空调开启时间，实现节能减排；

3、锂电池具有优异的高温性能，于室外站和无空调的村通站则可以大力推广磷酸铁锂电池，以节能减排；

4、虽然锂电池的一次性投入成本稍高，但长期运行的性价比要远高于传统阀控式铅酸电池。

随着近几年电动汽车业的发展，锂电池的成本越来越低。根据性能价格分析，在电网频率调节的应用中锂电池被评估为最具有价格优势的储能技术。可以做出这样总结：研发高倍率长循环寿命的锂电池将对此储能技术在调节电网频率及进一步促进光伏并网发电的应用至关重要。

技术上，利用锂电池为电网提供FFR频率调配服务有着两个特殊的要求：①电池必须能够在一秒甚至于亚秒的时间内向电网输送或者吸收大功率电能，所以高倍率锂电池将具有非常大的技术以及价格优势。②不同于其他应用，为了应对时不时的电网频率波动，锂电池可能每天需要被多次充放，所以拥有长电池循环寿命将至关重要。

太阳能光伏发电系统的快速发展对储能系统提出了更高的要求。铅酸电池由于其自身不耐高温、不耐过充过放、维护工作量大以及寿命短等缺陷，阻碍着光伏发电的进一步发展。而磷酸铁锂电池的储能效率高、寿命长、充放电性能好等特性决定其非常适合于作为新能源储能用电源。

增加光伏并网及发电率给电网的稳定性所带来的压力不容小觑，电网可利用高功率、高循环次数的锂电池为电网提供快速频率调节服务，从而帮助维持电网频率的稳定性。未来，锂电池在增加光伏并网及发电的进程中是否能起到关键性作用，让我们拭目以待！