HAWKER锂电池储能技术研究

摘要：社会持续发展着，能源供需问题始终困扰着我们，怎样利用现有的能源资源，达成能源的合理利用与储存，已然是公认的经济和社会发展的必要条件，在这般背景下，锂电池储能技术成了一项备受关注的前沿技术。

与之相关联的词汇有，锂电池储能技术，其具备的优势，未来的前景，当下的发展现状，所面临的挑战，以及转换率 。

一、锂电池储能技术的优势

相较于传统的储能方式而言，锂电池储能技术所具备的优势，主要是在以下这三个方面得以体现：

首当其冲的是，锂电池储能技术具备高能量密度以及长寿命这般的特性，相较于传统的储能方式而言，锂电池储能技术能够达成更高的能量密度，与此同时，在相同的使用环境当中它能够维持更长的使用寿命，这进而致使锂电池储能技术在实际应用里更具优势。

首先，锂电池储能技术具备高效率特性，其次，锂电池于储能时能量损失极少，再者，高效率储能使电力在转换与使用里更节能，另外，锂电池自放电率极低，这表明在储能进程中能够获得更高能量转化效率 。

其一，第三，锂电池储能技术具备高可靠性以及安全性的特性，其二，锂电池的能源转化进程极度安全，其三，储能之际能够规避传统储能方式里兴许存在的漏电、燃爆等安全隐患，其四，确保储能质量以及使用的可靠性。

二、锂电池储能技术的应用前景

对一种新兴的进行储能的技术锂电池来讲，在往后的能源储存范畴有着极广的应用远景。其一，锂电池能够被用于包含家用以及商用电站的储能体系之中，以此去满足日常用电的需求。其二，锂电池还能够被用于像太阳能、风能这类可再生能源的储能。当处于天气状况不佳，并不具备发电条件情形下时辰，能够运用已然储存下来的电力去供应用电器械设备。除此之外，锂电池储能技术还能够被应运展现在诸如电动汽车等新能源汽车的制造生产方面，从而去削减空气污染，达成可持续性子的发展。

三、锂电池储能技术在电力能源中作用

作为电网运行里的关键构成部分，储能技术已被视作如此，它贯穿于电力能源的发电端，也贯穿于电网端，还贯穿于用户端。在电力系统之中引入储能技术，能够提高现有发电装机容量的利用率，并且可以提高电网运行效率，能有效应对电网故障，能够提升用电可靠性，还能够解决新能源风电、光伏间歇波动性等问题。

电力能源系统里的储能技术，有着五个方面的功能，其一，是提升电网运行时的安全性以及可靠性，其二，是达成区域电网削峰填谷的作用，其三，是缓解电力跨区时供需之间的矛盾，其四，是提高供电方面的可靠性，其五、是满足风、光等可再生能源利用的需求。

四、锂电池储能技术的发展现状

当前，锂电池储能技术的发展重点主要包括以下几个方面:

首先，要提升锂电池储能技术的能量密度。当下，锂电池的能量密度已然颇高，然而在面对大规模应用情形时仍需进一步提高。为了满足更多需求，在不影响储存效果以及安全性的条件下，提升锂电池的能量密度，这是人们在该技术开发进程中后续应当着重关注的方向之一。

第二，要发展具备更高效率的充电以及放电系统。一方面，需加快锂电池的充电速度，还要提高其放电速率，如此这般便能够更快速地储存数量庞大的电力；另一方面，针对锂电池在持续使用进程里出现的容量衰减这一问题，要持续不断地去研究锂电池的调控技术以及健康管理技术，借此来延长锂电池的使用期限。

其三，探寻全新的“绿色”锂电池储能技术，锂电池储能技术从事生产之际会引发碳排放以及资源浪费等状况，于今后所需开展的研发工作当中，科技工作者务必要更为深入地钻研新颖的材料以及生产模式，研发出更具环保理念的锂电池储能技术，达成更为健康且可持续的能源开展。

其四，锂离子电池于储能应用层面具备比较优势，锂离子电池存有环境友好之优点，将其用作储能电池之际，兼备成本低、响应速度快、温度使用范围宽（-40至70℃）、输出功率大以及安全可靠等显著优势。

五、锂离子电池储能系统在智能电网及电站中的运用

储能是使智能电网得以构建以及运行的关键部分，它被用来进行削峰填谷，还能提升新能源并网的能力以及电网调频，在智能电网发电环节、输电环节、变电环节、配电环节以及用电环节都有着广泛的运用。大容量电池储能系统的典型功率是在1MW以上，其运行时间是从几十分钟到几小时不等，应用于发电地段、输电地段和变电地段。目前在各个环节都存在着锂离子电池储能系统示范的实例。

我公司已完工的项目，其装机容量是100MW，对应200MWh ，该项目所使用的锂电池是由阳光电源股份有限公司生产的，此项目主要涵盖储能电站区、110kV升压站以及送出线路这几部分。储能电站区是由30个储能子单元构成的，其中有27个储能子单元，其储能电池预制舱的容量为3.45MW，对应6.738MWh ，另外还有3个储能子单元，其储能电池预制舱的容量为3.15MW，对应6.064MWh 。有每个储能子单元，其组成部分为，两组储能电池预制舱以及一组变流变压一体舱，即两个储能电池预制舱和一个变流变压一体舱，总共是六十个储能电池预制舱，还有三十个变流变压一体舱。。

六、锂离子电池储能系统所面临的挑战。

对于下一代储能电池性能，国家电网有着这样的期待，那就是循环寿命要达到5000次以上，效率要达到92%以上，此标准是按照GB∕T 36558 - 2018《电力系统电化学储能系统通用技术条件》第6条来确定的，然而目前的电池储能系统却尚难以实现这样的指标，故此，该材料就因其特性等因素成为锂离子电池应用于储能系统当中的一项较大挑战，其次，在整个储能电池体系范围之内，锂离子电池还面临着源自于钠硫电池以及液流电池的竞争压力。

七、锂离子电池储能系统能量转换效率达不到国际要求

我公司那里，有已实现投产运行情形浮现于世的锂电池储能项目这一存在，锂离子电池储能系统于其中的能量转换效率，未触达国际所设定的要求标准。依据GB∕T 36558 - 2018这个《电力系统电化学储能系统通用技术条件》里的第6条：这里所讲的系统技术要求相关内容，6.1额定功率能量转换效率该项规定，要依照GB/T 36548 - 2018中7.12所明确的试验方法而去进行操作，锂离子电池储能系统的能量转换效率相应的应该得出不低于92%这样的结果。

锂离子电池储能系统放电时，储能系统所放能量为ED，辅助能耗是WD ，充电时，储能系统充电能量是Ec，辅助能耗为Wc ，其能量转换效率就是，用放电时储能系统放电的能量ED减去辅助能耗WD，再除以充电过程中储能系统充电的能量Ec减去辅助能耗Wc，所得的百分比值。那绿塬第一储能电站，已运转5个月，按照运行日、月生产报表电量来计算，这计算依据在表1中（见表1），然而该电站能量转换效处在81%至86%区间；在第1阶段测试完毕之后，由第三方给出的检测报告表明，额定功率能量转换效率测试的结果是87%，此结果没法符合国标制定的要求。

月转换率统计单位：MWh
月份	充电电量	放电电量	辅助损耗	储能转换率	上网电量	下网电量	辅助损耗	整站转换率
1	4670.5	4188.4	0	89.67%	4092.0	5042.4	0	81.15%
2	4494.1	3990.8	0	88.8%	3953.4	4877.4	0	81.05%
3	4466.0	4211.9	0	94.3%	4138.2	4778.4	0	86.6%
4	4778.7	4174.3	0	87.35%	4225.0	5174.4	0	81.6%

八、结语

总体来说，锂电池储能技术是一种发展极为迅速的技术，它在未来的发展进程里有着十分广阔的应用前景。其具备的优点是非常明显的，然而在实际运用当中也存在着一些难点以及有待解决的问题。我们必须站在科技的最前沿位置，积极主动地去探索并且研究新型锂电池储能技术，以此来满足能源储存、转换以及需求的持续不断地发展和变化，从而为未来人类社会的发展贡献出力量。电力储能技术正朝着转换高效化方向发展，朝着能量高密度化方向发展，朝着应用低成本化方向发展，通过试验示范日趋成熟，通过实际运行日趋成熟，在电力系统中发挥出调峰电压补偿重要作用，在电力系统中发挥出频率调节重要作用，在电力系统中发挥出电能质量管理重要作用，确保了系统安全运行，确保了系统稳定可靠运行 。