《考虑电池寿命的风能存储系统的最佳尺寸》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2019-11-08
  • 电池储能系统(BESS)可以消除不确定性和间歇性可再生能源发电(尤其是风力发电)的负面特征,从而缓解微电网输出功率的波动。通过与锂电池存储系统集成,可以提高利用率和整体能源效率。但是,仅当BESS最佳匹配时才能获得此目标。对于此问题,电池容量的下降对Wind-ESS系统的运行成本有重大影响。研究集中在具有独立系统操作员的Wind-ESS系统中BESS组件尺寸的优化方法上。我们提出了一种混合动力储能系统的运营成本模型,其中考虑了锂电池在循环寿命中的容量衰减。为了使组件的尺寸达到最佳目标,在锂电池的性能和电网运行要求的约束下,通过将运营成本和容量下降作为最佳目标,采用了动态规划(DP)的全局优化方法。基于DP算法和电池模型的容量退化,获得了风能的最优输出。基于规则的方法和遗传算法也可用于仿真。仿真结果表明,与其他两种最优方法相比,风力发电系统的容量下降和能量存储的运行成本大大降低。

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    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
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    • 本文提出了一种适用于具有蓄电池储能的屋顶光伏装置的实时能源管理系统.EMS与智能电网相连,价格信号根据电网的需求变化,间接控制光伏/电池系统的功率输出.EMS的目标是在满足电池存储能量限制的同时,在给定的时间段内实现收入最大化。利用拉格朗日乘子法求解了优化问题。所提出的EMS的唯一性仍然存在于对PV功率预测误差进行补偿的反应实时控制机制中。所提出的EMS只需要预测整个优化周期的平均PV功率输出。这与需要精确瞬时PV功率预测的预测功率调度技术形成了对比。通过对预测蛮力动态规划(DP)方法的比较,验证了所提出的EMS方法。仿真分析考虑了不同太阳辐照度的天数。仿真分析表明,在实际的假设条件下,所提出的EMS操作系统在电池存储容量受约束的情况下运行,而光伏发电的输出则不是先验的。 - 文章发布于2019年1月
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    • 编译者:王晓丽
    • 发布时间:2023-11-28
    •  韩国材料科学研究院(KIMS)氢能源材料系的 Ji-Hoon Lee 博士领导的研究小组开发了一种三维多孔碳基集流材料,并将其应用于二次电池和超级电容器,以同时提高能量密度和使用寿命。这项与首尔国立大学的 Insuk Choi 教授和江陵原州国立大学的 Jungho Shin 教授合作进行的研究成果作为封面论文于 5 月 18 日发表在ACS Applied Materials & Interfaces上。  集流器是制造薄膜电极板的关键部件。然而,由于集流板占据了电极的大部分重量和尺寸,因此在提高能量密度、减少储能装置的重量和体积方面受到了限制。  这一特点在电动汽车等应用大中型电化学储能装置的领域,甚至在反复充放电时尤为突出。此外,电池寿命缩短的原因还在于活性材料的分层或由于湿气和空气进入电池而导致现有金属集流器的腐蚀。  研究人员利用浮动催化剂化学气相沉积(FC-CVD)方法,制造出了具有三维多孔碳结构的碳基集流器,这种集流器在各种环境下都很稳定。接着,他们采用二次电池行业常用的活性材料涂层工艺,成功地制造出了电极,从而促进了量产过程。通过这种方法,研究团队克服了根据电解液和工作电压等特定工作环境修改集流材料的现有限制。  研究团队开发的电流收集器提高了寿命稳定性和初始容量保持率。资料来源:韩国材料科学研究院(KIMS)  此外,研究团队还成功地通过电流收集器的宽孔结构促进了锂离子的传输,从而提高了能量/功率密度并增强了循环稳定性。传统金属箔与活性材料的界面接触面积有限,因为它们是二维结构。然而,新开发的三维碳基电流收集器最大限度地扩大了高度稳定的界面面积,在改善设备的生命周期方面发挥了关键作用。  高级研究员 Ji-Hoon Lee 博士说:"随着材料基本问题的解决,碳基电流收集器的商业化将得到促进,电流收集器的利用率也将提高,从而有可能覆盖任何规模的储能设备。这项研究从新定义了集流体的作用,它一直局限于电极形成的次要组成部分。通过后续研究,我们将努力开发出既环保又高度经济的能源转换技术"。