《德国电网侧储能项目采用钠硫电池与锂离子电池混合系统》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2018-11-08
  • 近日,德国尼德萨克森混合动力储能电站正式并网,该厂将使用钠硫电池和锂离子电池组合来稳定电网。

    该项目使用日本碍子株式会(NGK)的4MW/20MWh钠硫电池以及7.5MW/2.5MWh的锂离子电池,共同维持电网平衡。NGK,日立化学和日立电力解决方案是该项目的电池控制系统和电网信息技术的供应商,他们是由日本政府新能源和工业技术发展组织(NEDO)指定的。

    通过该示范项目所在地尼德萨克森瓦雷尔市当局经济、劳动和运输部门的认证,NEDO与该地区的能源供应商EWE-Verband达成合作。2017年4月,市政府签署了“建立大型储能系统”的许可,直到2020年2月为止将进行为期三年的论证。

    德国的目标是到2050年,80%的国内电力供应将来自风能和太阳能等可再生能源,取代传统的发电厂。通过该项目的实施,火力发电机所能发挥的稳定作用,开始通过NGK电池储能系统来解决。钠硫电池可提供4MW功率、5小时的长时间能量供应,且运行过程中不会产生高额成本费用也不会缩短寿命,而锂离子电池则执行高功率、快速充放电的作用。

    瓦雷尔市以及尼德萨赫森地区的风能正逐渐增加,储能系统除了四个主要功能提供平衡作用外,同时也被用于尝试和建立能源交易的商业模式。该系统将保证供需平衡稳定、作为备用电源对电网进行一次调频与二次调频控制作用。

    一次调频是接收电网信号30秒内启动,二次调频则是在五分钟内启动。它将平衡当地电网,确保实际供需与预测计划的电网供需匹配。另外,该系统将通过无功功率来稳定本地电压。

    由于储能系统具有以上这些功能而被寄予厚望,未来可能聚合多个分布式能源资源到虚拟电厂(VPP)网络,同时还可支持EWE的能源转型项目,即控制化石燃料使用量的同时寻求可以减少推广网络建设成本的创新商业模式。

相关报告
  • 《伦敦计划部署全球规模最大锂离子电池和液流电池混合储能项目》

    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2020-03-16
    • 这将创造一个全球规模最大的锂离子电池和液流电池的混合储能项目,也是在英国部署的规模最大的液流电池储能系统。 据外媒报道,能源开发商Pivot Power公司与液流电池制造商和集成商redT公司签署一份协议,redT公司将为Pivot Power公司的Energy Superhub Oxford储能项目提供2MW/5MWh液流电池储能系统。redT公司为此与钒生产商Bushveld Minerals公司建立了合作伙伴关系以支持该项目。 Pivot Power公司表示,这个液流电池储能系统将与瓦锡兰集团提供的一个锂离子电池储能系统混合使用。该公司在今年2月与瓦锡兰集团签署了一份购买两个装机容量分别为50MW锂离子电池储能系统合同,其中一个储能系统用于构建Energy Superhub Oxford项目,另一个储能系统将在伦敦南部肯特单独部署。 Energy Superhub Oxford项目是为了展示储能系统在电动汽车(EV)充电、混合电池储能系统以及智慧能源中的应用项目。这个耗资4100万英镑的储能项目将在3年内开通运营,其部分投资来自英国政府产业战略基金。 redT公司表示,这将创造一个全球规模最大的锂离子电池和液流电池的混合储能项目,也是在英国部署的规模最大的液流电池储能系统。 redT公司董事长Neil O’Brien表示,对于这一个“里程碑式”储能项目能够进入规划阶段感到兴奋。 他说,“液流电池技术将在Energy Superhub Oxford这样的重要项目中发挥关键作用,我感到非常自豪。” 这个液流电池储能系统的钒电解液将由钒生产商Bushveld Minerals公司提供,这是redT公司和Bushveld公司达成合作伙伴关系的一部分。Bushveld公司将采用一种特殊的结构来容纳钒电解液,然后以逐个项目的方式将钒电解液材料提供给redT公司。 Bushveld公司已做出初步承诺,根据这份协议,将为这个液流电池储能系统提供钒电解液,进一步的细节和进展将在适当时候对外公布。 RedT公司通过与Avalon公司的合并于2019年7月首次宣布,将于本月底完成,合并后与Bushveld公司达成了合作关系。Avalon公司此前向Bushveld公司提供了290万英镑贷款,并为redT公司也提供了类似的融资。
  • 《锂离子电池:储能电池中的明珠》

    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2019-10-30
    • 日前,瑞典皇家科学院将诺贝尔化学奖授予对锂离子电池发展作出突出贡献的3位科学家。其中,惠廷厄姆采用硫化钛作为正极材料,金属锂作为负极材料,制成世界上第一块锂离子电池。古迪纳夫经过反复实验与验证,发现钴酸锂比硫化钛更适合储存锂离子,进而显著提高电池的电压平台。吉野彰在此基础上,采用锂离子代替纯锂,提升了电池的使用安全性,从而使锂离子电池具备实际应用条件。 之所以被称为锂离子电池,是因为无论在电池正负极还是在电解质中,锂都是以离子形式存在。与其他储能电池相比,其突出优点在于单位体积的储存能量高,没有记忆效应,充电前不必顾及电池的用电深度,同时,能量转换率高、自放电率低、使用寿命长等。随着日本索尼公司生产的锂离子电池于1991年投入市场,锂离子电池迅速实现大范围应用,是目前便携式电子设备、新能源汽车、智能电网等的主流储能形式。 由于特有的技术优势,锂离子电池目前广泛应用于军事领域,成为军事作战中不可或缺的能量来源。 军事基地储能。高原、边防、海岛部队距后方基地远,能源补给线长,开发利用风能、太阳能等可再生能源成为必然趋势。采用锂离子电池储能,不仅可解决可再生能源发电间歇性和稳定性差等问题,还具备削峰填谷等功能,是解决偏远军事基地能源保障的关键技术。但目前锂离子电池在大规模储能应用方面存在安全性较差的问题,遭到火力打击时,容易冒烟、起火,甚至引起爆炸。 野战供电。采用锂离子电池的方舱式储能系统没有柴油发电机噪声大、红外特征明显等问题,显著增强了电能保障的隐蔽性和生存能力。但针对野战供电环境,锂离子电池存在低温性能差等问题,如在-40℃条件下,电池的充放电容量不足室温条件下的一半。 高能武器电源。电磁炮、激光、高功率微波等新型高能武器装备运用越来越广泛,定向能武器输出功率越来越大。锂离子电池以优异的倍率充放电能力可用于高能武器的电源。不过,随着高能武器小型化的发展趋势,现有锂离子电池的体积功率密度仍需进一步提高,以满足车载和机载武器小型化、轻量化要求。 无人装备动力源。目前主流的小型和微型无人装备均采用锂离子电池作为其主要电源。但以锂离子电池为动力源的无人机,续航时间通常在半小时左右,是制约军用无人装备实战化应用的最大问题。 单兵电源。随着单兵装备信息化、可视化以及智能化趋势加快,对电能的需求急速增加。锂离子电池是目前各国单兵装备的主力电源。不过,随着单兵和班组作战信息化程度不断提高,士兵在执行任务过程中,不得不携带更多电池。目前高能量密度的电源是制约未来士兵连续作战的瓶颈技术。 因此,未来锂离子电池的研究将集中在以下几个方向。 一是高能量密度。随着能量密度不断提高,相同体积或重量条件下电池所蕴含的能量更大,可全面提升无人机、水下潜航器、单兵装备等的续航时间与续航里程。二是高安全性。通过采用固态电解质代替传统可燃有机电解液,锂离子电池具有更高安全性,在遭受炮火打击后不会引起二次爆炸,满足大型军事基地、储能方舱等对大容量、高安全储能的需求。三是高环境适应性。提升低温条件下锂离子在电极材料中的扩散能力以及电解液的电导率,使电池能够在严寒条件下正常充放电,从而有效增强野战电站和武器装备等的全域作战能力。四是高功率密度。通过开展相关研究,使锂离子电池的快速充放电性能不断提高,从而满足新型武器能量瞬时释放的脉冲功率需求。 能源是现代战争的物质基础和动力源泉,从大型军事基地到单兵班组,从空天飞行器到水下装备,锂离子电池发挥着非常重要的作用。随着关键技术的不断突破,锂离子电池在军事领域将有更广泛的应用前景。