(一)、當大家都在關(guān)注儲能的安全、環(huán)保、壽命、成本等問題的時候,發(fā)現(xiàn)儲能的充放電有那么點“奢侈”,例如以并網(wǎng)點為考核點,當鋰離子電池儲能充進去1度電的時候,放出來的電只有0.8度左右,就算再財大氣粗,也得暗暗咬牙切齒一番,何況儲能是作為綠色環(huán)保的多面手橫行江湖,這么低的效率是點難為情。
(二)、在思考如何提升儲能的充放電效率的時候,我們首先認識認識下儲能系統(tǒng)的充放電原理。電芯經(jīng)串并聯(lián)后組成電池簇,多個電池簇并聯(lián)后組成電池堆并接入儲能變流器直流側(cè),儲能變流器將直流電壓換為交流電壓,再經(jīng)變壓器升壓,經(jīng)線路接入電網(wǎng)。電能在充放電過程中發(fā)生的損耗,到無非是提升系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率和降低站用電損耗。
(三)、按照國家標準《電力儲能用鋰離子電池》(GBT 36276-2018)規(guī)定,電池簇初始充放電能量效率不小于92%。在滿足規(guī)范的同時也需盡力提高其效率,通過優(yōu)化運行環(huán)境溫度、電芯一致性、電池管理水平等手段提升整體水平。并采用新技術(shù),例如液冷電池系統(tǒng),在提升電池的一致性和降低站用電損耗方面有較大的優(yōu)勢。
(四)、儲能變流器的損耗一般包括功率開關(guān)器件的導(dǎo)通損耗、開關(guān)損耗以及輸出單元濾波電感損耗,功率開關(guān)器件一般采用絕緣柵雙極型品體管(IGBT)作為開關(guān)器件,目前,國內(nèi)主流廠家儲能變流器根據(jù)橋臂電平數(shù)主要分為兩電平和三電平橋式拓撲,三電平全橋拓撲結(jié)構(gòu)可降低開關(guān)損耗和濾波電感損耗,提高儲能變流器的效率。
(五)、變壓器損耗主要包括空載損耗和負載損耗,其中空載損耗主要包括磁滯損耗和渦流損耗。以SCB10和SCB13的1250kVA變壓器為例,SCB13變壓器空載損耗和負載損耗分別為1505瓦和8720瓦,相對SCB10型可降低13%的損耗。選取能效等級較高的變壓器,可有效降低變壓器的損耗。
(六)、風冷電池艙在內(nèi)外溫差較大時發(fā)生熱交換的程度比較高,空調(diào)耗電量也較大,為降低站用電負荷,對預(yù)制艙采取保溫隔熱措施,在預(yù)制艙的墻體、頂部和底部均采用熱導(dǎo)系數(shù)小的保溫隔熱材料,同時考慮夏季太陽光直射艙體,導(dǎo)致艙內(nèi)溫度升高,可通過在艙頂設(shè)置光伏板、天棚等遮陽措施,減少預(yù)制艙內(nèi)外部的熱交換。儲能電池預(yù)制艙內(nèi)電池一般采用機架式布置,電池模組堆放在機架上,因艙內(nèi)環(huán)境溫度過高或過低時影響儲能電池充放電性能,甚至造成安全隱患,電池艙內(nèi)一般配置工業(yè)空調(diào),空調(diào)可根據(jù)季節(jié)設(shè)置不同的整定溫度,一般夏季設(shè)置環(huán)境溫度27℃左右,冬季設(shè)置環(huán)境溫度17℃左右,并與艙內(nèi)溫度傳感器、電池管理系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動,根據(jù)艙內(nèi)環(huán)境和電芯溫度動態(tài)調(diào)節(jié)和自動控制溫度,減少能耗,同時優(yōu)化艙內(nèi)風道設(shè)計,降低站用電的損耗。
(二)、在思考如何提升儲能的充放電效率的時候,我們首先認識認識下儲能系統(tǒng)的充放電原理。電芯經(jīng)串并聯(lián)后組成電池簇,多個電池簇并聯(lián)后組成電池堆并接入儲能變流器直流側(cè),儲能變流器將直流電壓換為交流電壓,再經(jīng)變壓器升壓,經(jīng)線路接入電網(wǎng)。電能在充放電過程中發(fā)生的損耗,到無非是提升系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率和降低站用電損耗。
(三)、按照國家標準《電力儲能用鋰離子電池》(GBT 36276-2018)規(guī)定,電池簇初始充放電能量效率不小于92%。在滿足規(guī)范的同時也需盡力提高其效率,通過優(yōu)化運行環(huán)境溫度、電芯一致性、電池管理水平等手段提升整體水平。并采用新技術(shù),例如液冷電池系統(tǒng),在提升電池的一致性和降低站用電損耗方面有較大的優(yōu)勢。
(四)、儲能變流器的損耗一般包括功率開關(guān)器件的導(dǎo)通損耗、開關(guān)損耗以及輸出單元濾波電感損耗,功率開關(guān)器件一般采用絕緣柵雙極型品體管(IGBT)作為開關(guān)器件,目前,國內(nèi)主流廠家儲能變流器根據(jù)橋臂電平數(shù)主要分為兩電平和三電平橋式拓撲,三電平全橋拓撲結(jié)構(gòu)可降低開關(guān)損耗和濾波電感損耗,提高儲能變流器的效率。
(五)、變壓器損耗主要包括空載損耗和負載損耗,其中空載損耗主要包括磁滯損耗和渦流損耗。以SCB10和SCB13的1250kVA變壓器為例,SCB13變壓器空載損耗和負載損耗分別為1505瓦和8720瓦,相對SCB10型可降低13%的損耗。選取能效等級較高的變壓器,可有效降低變壓器的損耗。
(六)、風冷電池艙在內(nèi)外溫差較大時發(fā)生熱交換的程度比較高,空調(diào)耗電量也較大,為降低站用電負荷,對預(yù)制艙采取保溫隔熱措施,在預(yù)制艙的墻體、頂部和底部均采用熱導(dǎo)系數(shù)小的保溫隔熱材料,同時考慮夏季太陽光直射艙體,導(dǎo)致艙內(nèi)溫度升高,可通過在艙頂設(shè)置光伏板、天棚等遮陽措施,減少預(yù)制艙內(nèi)外部的熱交換。儲能電池預(yù)制艙內(nèi)電池一般采用機架式布置,電池模組堆放在機架上,因艙內(nèi)環(huán)境溫度過高或過低時影響儲能電池充放電性能,甚至造成安全隱患,電池艙內(nèi)一般配置工業(yè)空調(diào),空調(diào)可根據(jù)季節(jié)設(shè)置不同的整定溫度,一般夏季設(shè)置環(huán)境溫度27℃左右,冬季設(shè)置環(huán)境溫度17℃左右,并與艙內(nèi)溫度傳感器、電池管理系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動,根據(jù)艙內(nèi)環(huán)境和電芯溫度動態(tài)調(diào)節(jié)和自動控制溫度,減少能耗,同時優(yōu)化艙內(nèi)風道設(shè)計,降低站用電的損耗。