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美國橡樹嶺國家實驗室致力開發梯次利用電池控制系統
2020-02-12 | 编辑: | 【 】| | 供稿部门:规划战略与信息中心
    

  锂離子電池的容量和性能會隨著時間的推移而退化,而電動汽車使用的锂離子電池屆時不再能快速充電或提供瞬間能量。不過,如果人們相信埃隆馬斯克的說法,即特斯拉電池很快就能維持100萬英裏行駛裏程的話,那麽其電池退化就不會那麽快。 

  這些二次電池雖然不再適用于車輛使用,但通常還有60%70%的使用壽命。它們仍然有能力在住宅或商業環境中儲存電力,但這些二次電池並不能被用戶直接使用,而使用這些二次電池需要控制系統和機制才能重新利用。 

   

  美國橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Lab)的研究人員致力于解決這些問題,該實驗室聲稱已經開發出二次電池適用于住宅用戶的使用方法。現在,他們開發的技術可以使二次锂離子電池滿足電網規模儲能系統的要求。 

  隨著電動汽車在未來幾年的大量應用,二次電池的供應量將會猛增。美國愛迪生基金會預測,到2030年,將有1900萬輛電動汽車上線運行,約占全球汽車總數的7% 

  美國能源部電力辦公室儲能研究主管Imre Gyuk說:開發儲能新技術對于對于日益依賴分布式可再生能源的現代化電網至關重要。該項目還通過重新利用仍有使用價值的電池,最大程度地減少浪費,並確保安全可靠的電力供應來支持循環經濟。 

  美國橡樹嶺國家實驗室研究员Michael Starke一直領導著一項由美國能源部電力辦公室儲能計劃支持的項目,該項目旨在創建和增強用于二次電池的控制系統,其中包括在北卡羅來納州的一個住宅小區中測試裝機容量爲15kW的儲能系統,其他的測試在該實驗室附近的橡樹嶺研究所進行。 

  低買高賣 

  通過使用Starke和他的同事開發的軟件和電力電子硬件,采用二次電池控制系統目的是在峰值需求期間減少家庭用戶采用電網電力。取而代之的是,家庭用戶使用可再生能源發電設施産生或存儲的電力。該過程還可以在峰值期間減少公用事業服務區域的一些需求,從而幫助平衡電網。 

  Starke說:獲得的淨效益可以利用實時電費結構,並降低電費。而用戶最大的收獲是,在這些應用中,采用二次電池的儲能系統在經濟上是可行的。二次使用並不是說可以直接采用二次電池。在公用事業公司采用二次電池構建的儲能系統將面臨挑戰。他們需要的是可以長期依賴並且可靠有效的儲能産品,並且希望只采用一台通信設備就可以管理大量資源。 

  美國橡樹嶺國家實驗室研究人员开发的控制系统依靠基于云计算的通信技术来实现远程控制。该系统中包括一个灵活的逆变器,该逆变器可转换住宅太阳能+儲能系統或公用事業的電力,同時控制儲能系統與電網同步,並確保安全啓動和關機。 

  解決電池性能並不一致的難題 

   

  在構建電網規模的儲能系統時,大量二次電池連接在一起,而來自不同制造商的二次電池具有不同的電壓、電池化學成分和退化程度,要使它們可靠協調地工作,需要複雜先進的控制系統。 

  研究人員已經開發出一種控制系統,該系統預設了所需的充電量或放電量,然後以滿足每個電池單元的狀態和容量要求的方式做出響應,從而有效地分配資源。Starke說,這是公用事業公司可以放心使用的原因。公用事業公司只需要其容量,但采用很多子系統協調和控制這些資源,才能構建一個裝機容量爲1MW的儲能系統。 

  Starke及其同事目前正在開發和部署一個由二次電池構建的裝機容量爲100kW儲能系統,以進一步測試其控制系統和硬件解決方案,這將是此類項目中第一個將電動汽車二次電池重新用于電網規模儲能系統。 

 

  編輯:規劃戰略與信息中心 圖書館 

  信息來源:https://www.china5e.com/news/news-1079424-1.html 

 
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