中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2019年10月11-12日，第六屆儲(chǔ)能技術(shù)在分布式能源與微電網(wǎng)中應(yīng)用高層研討會(huì)”在深圳召開。來自科研機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)院、新能源發(fā)電企業(yè)、電力公司、系統(tǒng)集成商、電池制造企業(yè)、電氣元器件企業(yè)、新能源制造企業(yè)、項(xiàng)目承包商、投融資機(jī)構(gòu)等500余人參加了本次會(huì)議。
在會(huì)上，深圳市永聯(lián)科技股份有限公司副總經(jīng)理?xiàng)罨堇し窒砹酥黝}報(bào)告《永聯(lián)科技電池梯次利用儲(chǔ)能技術(shù)介紹》，以下為報(bào)告實(shí)錄：
楊惠坤：大家下午好！我的報(bào)告分四個(gè)部分：一是動(dòng)力電池梯次利用的必要性；二是永聯(lián)科技梯次電池儲(chǔ)能應(yīng)用的思路；三是梯次電池儲(chǔ)能技術(shù)方案介紹；四是儲(chǔ)能應(yīng)用案例。
動(dòng)力電池梯次利用的必要性：動(dòng)力電池退下來的數(shù)量越來越多，我從網(wǎng)上引用一些公開的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)表明梯次電池的數(shù)量，從2020年26GWH逐年遞增，2025年達(dá)到134GWH。
主流的動(dòng)力電池種類主要是三元和磷酸鐵鋰，經(jīng)過我們的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，磷酸鐵鋰電池適合用作梯級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)，磷酸鐵鋰在車上使用之后，進(jìn)行小電流充放電，可以做到2000次。
三元鋰電池作梯次儲(chǔ)能應(yīng)用的效果會(huì)差一些，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還沒有出來。
隨著現(xiàn)在對(duì)電池安全性的要求越來越高，磷酸鐵鋰的應(yīng)用比例在增加，對(duì)應(yīng)退下來的磷酸鐵鋰也會(huì)逐年增加。
按照網(wǎng)上披露的數(shù)據(jù)，儲(chǔ)能系統(tǒng)如果造價(jià)做到1元/WH，即一度電1000人民幣的話，12.4的市場(chǎng)規(guī)?？梢宰龅?20億的規(guī)模，在未來幾年達(dá)到百億級(jí)的市場(chǎng)規(guī)模。
梯次電池越來越多，面臨著環(huán)保等多方面的問題，政府方面做了很多努力，推出了很多配套政策，包括激勵(lì)的政策，這里羅列了一些比較關(guān)鍵的政策。
特別是2018年、2017年相關(guān)的政策密集發(fā)布，和電池回收、梯次利用相關(guān)。梯次電池有了、政策也支持，應(yīng)用在哪里？我們也在思考。這里我們提兩個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，一是在新能源的消納，針對(duì)風(fēng)電、光伏發(fā)電作為補(bǔ)充，保守估計(jì)有120GW的。二是梯次電池儲(chǔ)能系統(tǒng)成本比新電池儲(chǔ)能系統(tǒng)有一些優(yōu)勢(shì)，大規(guī)模的削峰填谷、容改需、應(yīng)急電源可以找到一些細(xì)分的應(yīng)用。
梯次利用可以把電池剩余價(jià)值發(fā)揮出來，電動(dòng)汽車中用得差不多我們可以在儲(chǔ)能系統(tǒng)里接著用，用到不能用為止，相當(dāng)于降低電池的成本。環(huán)保方面來看，電池充分利用可以減少電池的污染，環(huán)保方面也起了一些積極作用。
永聯(lián)科技在研究梯次電池應(yīng)用的思路：1）方案一，退役下來的動(dòng)力電池，無法再利用或者經(jīng)濟(jì)性非常差的電池，直接把電池拿去碾碎，做元素級(jí)回收，把有價(jià)值的金屬材料提煉出來。2）方案二，把整個(gè)模組拆下來，拆掉電芯，拆完電芯再分組，組裝成模組、電池簇，采用這種做法可以對(duì)電池比較有效的重新組組串電池，但是人工成本和設(shè)備和電能損耗，整個(gè)成本是比較高的，很難達(dá)到經(jīng)濟(jì)性的效果。3）方案三，不把整個(gè)電池包拆得太散，電池模組為單位，再進(jìn)行簡(jiǎn)單的篩選，挑出指標(biāo)比較好的電池進(jìn)行梯次利用，減少了對(duì)單體的分組分容，降低的拆裝、組裝的成本，可以減少梯次利用的成本。4）方案四，整車的電池拿下來，對(duì)電池進(jìn)行檢測(cè)，篩選出質(zhì)量比較好的直接使用，這種方式相對(duì)來說是成本更優(yōu)的方案。我們通過項(xiàng)目驗(yàn)證，方案三，方案四的梯次電池利用方式經(jīng)濟(jì)性會(huì)好一些。
電源拓?fù)浼軜?gòu)采用兩級(jí)結(jié)構(gòu)，類似于集散式光伏逆變器的做法，每個(gè)電池包經(jīng)過篩選重新組裝出來的電池，通過雙向的DC/DC，連接到直流母線，經(jīng)過雙向的AC/DC連接到電網(wǎng)，通過這種方式可以作得很靈活，針對(duì)每個(gè)電池簇獨(dú)立進(jìn)行充放電管理，每個(gè)電池簇BMS管理的電池單體數(shù)量有限，需要的通信的數(shù)據(jù)鏈比較少，DC/DC只管一個(gè)電池簇。同時(shí)考慮到應(yīng)用的問題，梯次電池的穩(wěn)定性不如新電池，出故障的可能性大一點(diǎn)，一旦檢測(cè)到電池簇有風(fēng)險(xiǎn)或是有故障可以及時(shí)放開，單獨(dú)的維護(hù)。
永聯(lián)科技梯次電池解決方案在PCS和電網(wǎng)之間接入了并離網(wǎng)切換開關(guān)柜，可以做到儲(chǔ)能微電網(wǎng)系統(tǒng)無縫隙進(jìn)行并網(wǎng)和離網(wǎng)切換，離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)多臺(tái)逆變器自動(dòng)均衡充放電功率。
梯次電池通過DC/DC連接到直流母線，同時(shí)可以將直流輸入直流輸出充電樁連接到直流母線，連接光伏MPPT控制器輸出到直流母線，構(gòu)成直流、交流混合式微電網(wǎng)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)削峰填谷、容改需、應(yīng)急電源，光伏發(fā)電、電池梯次利用等多重收益。
這是公交巴士充電站梯次電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的基本情況，采用集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)，整個(gè)配置是0.5MW/1MWH，基本配置包括一臺(tái)500KW雙向AD/DC，及10臺(tái)30KW雙向DCDC，每臺(tái)DC/DC連接到一個(gè)100KWH梯次電池簇，用來解決大規(guī)模的削峰填谷和應(yīng)急電源，系統(tǒng)可以并風(fēng)運(yùn)行也可以離網(wǎng)運(yùn)行，無人值守。
這是電池倉(cāng)的情況，電池需要由空調(diào)進(jìn)行制冷，電池采用公交巴士退役的梯次電池，電池簇先拆成一個(gè)一個(gè)模組，經(jīng)過檢驗(yàn)測(cè)試，再重新組裝成電池簇。和電池配套連接的DC/DC柜，一個(gè)柜子里放若干個(gè)DC/DC，每個(gè)DC/DC的高壓側(cè)和低壓側(cè)都有串并器，方便維護(hù)。
大功率雙向AC/DC，加入虛擬工作機(jī)的方式，支持并網(wǎng)、離網(wǎng)工作模式?？紤]到應(yīng)用場(chǎng)合三相不平衡，加入三相不平衡的算法，配合并離網(wǎng)切換柜，可以做到零間斷切換。
這是配套的BMS、EMS，EMS主要是完成對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理、保護(hù)，同時(shí)進(jìn)行能量調(diào)度的策略，和云平臺(tái)進(jìn)行通信。
這是消防系統(tǒng)。
空調(diào)制冷的時(shí)候保持電池在可以接受，相對(duì)來說耗電比較小的運(yùn)行狀態(tài)。
接地系統(tǒng)。
整體構(gòu)成批量應(yīng)用的電池集裝箱，可以大量使用退役下來的電池，梯次電池充分應(yīng)用起來，利用峰谷電價(jià)，削減廠區(qū)用電成本，應(yīng)急供電，無功補(bǔ)償功能，改善廠區(qū)用電質(zhì)量，充當(dāng)應(yīng)急電源。
這是我們比較有代表性的應(yīng)用，采用磷酸鐵鋰電池的工業(yè)園區(qū)應(yīng)用。
一個(gè)集裝箱最多的時(shí)候裝四五十臺(tái)乘用車的電量。
這是不間斷、應(yīng)急電源的使用。
我的分享就到這里，謝謝大家！
