廣州尚能風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)-鋰電池篇

廣州尚能風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)屬于離網(wǎng)儲(chǔ)能電站。離網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域具備針對(duì)性，可以解決無(wú)電無(wú)網(wǎng)區(qū)域電源電力供給，經(jīng)過多年的技術(shù)更新已經(jīng)加入的鋰電池方面的應(yīng)用。行業(yè)內(nèi)鋰電池分類常見有兩種：磷酸鐵鋰和三元鋰電池。但考慮到離網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)電站一般安裝在偏僻遠(yuǎn)離電網(wǎng)的地區(qū)：如森林叢林、沿海流域、河流湖泊、高速公路、沙漠地區(qū)、高山地區(qū)、礦山地區(qū)、海上平臺(tái)等等；如何選擇合適的容量和存儲(chǔ)方式成為關(guān)鍵問題。電池組的容量是根據(jù)系統(tǒng)的充電、放電、儲(chǔ)電、控制參數(shù)來(lái)配比設(shè)計(jì)；電池組屬于有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原理，系統(tǒng)安裝現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度問題對(duì)于電池組的性能發(fā)揮是非常關(guān)鍵，溫度會(huì)嚴(yán)重影響到電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)頻率和活性。

1、鋰電池分類。

行業(yè)內(nèi)鋰電池分類常見有兩種：磷酸鐵鋰和三元鋰電池。

磷酸鐵鋰電池，是一種使用磷酸鐵鋰（LiFePO4）作為正極材料，碳作為負(fù)極材料的鋰離子電池，單體額定電壓為3.2V，充電截止電壓為3.6V~3.65V。

三元聚合物鋰電池：是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰（Li(NiCoMn)O2）或者鎳鈷鋁酸鋰的三元正極材料的鋰電池，三元復(fù)合正極材料是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料。

磷酸鐵鋰和三元鋰性能對(duì)比：

l （能量密度）磷酸鐵鋰電池單體，能量密度為120Wh/kg，磷酸鐵鋰電池組為80Wh/kg；三元鋰電池單體，能量密度為180Wh/kg，成組后能量密度為110Wh/kg。從數(shù)據(jù)上來(lái)看，在能量密度方面，三元鋰電池優(yōu)于磷酸鐵鋰電池。

l （安全性）三元鋰電池液態(tài)電解質(zhì)易燃易爆，在長(zhǎng)期使用過程中容易觸發(fā)熱失控，在充放電過程中鋰枝晶的生長(zhǎng)容易刺破隔膜，引起電池短路，造成安全隱患。而磷酸鐵鋰電池包在實(shí)際使用中具有耐高溫、安全穩(wěn)定性強(qiáng)、循環(huán)性能更好的優(yōu)勢(shì)。

l （成本）由于磷酸鐵鋰電池不含有貴重金屬材料，因此原材料成本就可以被壓縮的非常低廉。而三元鋰電池是以鎳鈷錳酸鋰做為正極材料，石墨作為負(fù)極材料的鋰電池，因此成本會(huì)比磷酸鐵鋰電池貴很多。

系統(tǒng)儲(chǔ)能電池選型：廣州尚能風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)安裝在戶外嚴(yán)酷環(huán)境長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定安全運(yùn)行是十分重要，選擇產(chǎn)品時(shí)需要考慮儲(chǔ)能電池種類、應(yīng)用、施工問題、系統(tǒng)續(xù)航、電池壽命等方面，所以采用磷酸鐵鋰是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

1. 溫度因素和低溫解決方案。

磷酸鐵鋰的工作溫度范圍：工作溫度為-20℃-60℃，用于戶外場(chǎng)景滿足要求。

方案一：遇到北方寒冷低溫場(chǎng)景可以增加物理保溫箱設(shè)備，用于儲(chǔ)能保溫作用，保溫箱采用特殊訂制，箱體6個(gè)平面內(nèi)側(cè)厚度50mm保溫層（保溫箱嚴(yán)禁放在太陽(yáng)下暴曬）。

方案二：遇到北方寒冷低溫場(chǎng)景可以把磷酸鐵鋰電池定制化設(shè)計(jì)，使用智能電子輔助加熱功能。這個(gè)功能與行業(yè)中的加熱不一樣，因?yàn)橄到y(tǒng)是一個(gè)離網(wǎng)型，儲(chǔ)能電池的電量是有限的，所以鋰電池BMS需要通過風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)來(lái)參與電源管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)機(jī)制條件充電加熱的效果。

2. 容量DOD100%放電系數(shù)：

在風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)配置應(yīng)用中，磷酸鐵鋰的循環(huán)壽命可達(dá)2000次以上，理論值估算可達(dá)8-10年。比傳統(tǒng)使用的鉛酸電池增加了4倍壽命。

3. 高容量比。

離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，磷酸鐵鋰也越來(lái)越收到大家的認(rèn)同，因?yàn)樗耐热萘肯?，重量減少1/3，運(yùn)輸成本和施工便捷性也更有優(yōu)勢(shì)。

審核編輯 黃昊宇