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锂离子电池技术:光伏发电不可或缺的核心

【摘要】:铅酸蓄电池由于其较低的价格和较好的适用性,将继续大量应用于离网运行的光伏发电系统。然而,铅酸蓄电池的技术问题将制约离网光伏发电系统的发展。特别地,铅酸蓄电池较短的寿命导致系统具有很高的维护费用。正如在混合动力汽车中的应用,锂离子电池技术可能是目前克服光伏发电应用中诸多问题的最有潜力的技术。通过配置锂离子电池,这些家庭将具有独立供电的能力,而锂离子电池的售价将在储能经济性上起着重要的作用。

多年来,光伏的发展得到不断提升和加速发展,这得益于各国通过一些项目提供的经济激励,如政府为光伏上网发电提供电价补贴,尤其是在德国、日本、西班牙、美国、澳大利亚、法国,以及一些其他国家(尽管各国均由自己独特的适用条件)。

就光伏发电应用而言,离网系统(孤岛)中对储能的需求是显而易见的,主要是用于补偿光伏发电的间歇性。现在的情况是,在并网光伏发电系统中,储能的新作用正在被认真地研究:储能系统通过在合理的时间段内存储和释放电能,可以平滑电网中发电和用电的峰谷差(当光伏发电量减少时,储能系统将以根据电网购电协议和/或光伏馈电协议推迟用电的方式给予支持)。

铅酸蓄电池由于其较低的价格和较好的适用性,将继续大量应用于离网运行的光伏发电系统。然而,铅酸蓄电池的技术问题将制约离网光伏发电系统的发展。特别地,铅酸蓄电池较短的寿命导致系统具有很高的维护费用(将接近系统成本的50%[RAP 02])。

并网光伏发电将在未来20年内得到快速发展,为了满足并网光伏对储能的需求,传统的储能系统应该被回顾和总结,并进行相应的改善。正如在混合动力汽车中的应用,锂离子电池技术可能是目前克服光伏发电应用中诸多问题的最有潜力的技术。这一点已经被致力于评估储能系统应用于可再生能源的欧洲网络INVE-STIRE所证实。储能在该领域的目标是进入光伏发电市场,并使系统具有全面的竞争优势(储能可以提供辅助服务,例如电能质量或频率调节;它可以通过与光伏模块集成进入光伏市场;可以存储电能供给用户使用或当需要时向电网售电/馈电)。

日本夏普公司于2010年开始投产一家主要用于家庭光伏系统锂电池的工厂。通过配置锂离子电池,这些家庭将具有独立供电的能力,而锂离子电池的售价将在储能经济性上起着重要的作用。