M5BAT-工业储能的新方法

电力工业的今天发展为可再生能源的引入提供了更多的机会。在改善电源的质量和可靠性的领域中也在不断发展。
作为解决这些问题的一种选择,使用了在用户附近建立带有大容量电池的变电站的想法。本文介绍了计划于2016年在德国调试的解决方案之一。



一点历史


这类项目的开发始于1980年代。当时,西柏林拥有完全自主的供电系统,为了保持频率,柏林-施特格拉茨德国电车厂(Batterie-Speicherkraftwerk Berlin-Steglitz)建于1986年,意为“电池供电的电站”。电力系统合并后,该电站于1994年关闭。

该站具有以下特征:
峰值功率17兆瓦
峰值功率输出20分钟
最大储能14.4兆瓦时

该站由7080铅电池组成,在12个平行分支中各有590个电池。

现有技术


如今,上述铅酸电池或锂离子电池已在市场上广泛用于此类解决方案。在后者中,人们可以回想起德国的此类决定:

  • . Samsung 5 5 . 25600 --. 20 [2]
  • LG Chem 2 / 2,7 . JH2. LG , - (pouch bag cells). 10 [3]
  • (10 , 6,5 ) . 3360 , LG Chem [4]

但是,与任何技术一样,总是存在缺陷。对于所有存储技术,以下事实都是正确的:要么我们获得了很多功率,却存储了少量能量,反之亦然。在比较不同的技术时以及在一组化学原理相同的中间这都是正确的(尽管这里的差异通常不是很大)。定价和运营成本也很重要。

因此,关于各种类型的电池的组合已经出现并且继续出现想法。例如,在布拉德鲁普(Braderup),混合安装了锂离子电池(2兆瓦,节能2兆瓦时)和钒氧化还原电池(钒-氧化还原-液流-电池,330千瓦和1兆瓦时)。锂离子电池是由索尼,钒– Vanadis Power,设计和控制系统–博世[5]创造的。

本文的目的是描述这些混合项目之一,即锂离子电池和铅酸电池的组合。

项目动机


对于固定安装,重量和体积并不是最重要的因素,因为锂离子电池的优势在这里并不重要。同时,这些电池可以充电和放电的电流高于相同容量的铅酸电池的适用电流。主要缺点是安装成本和运营成本。

在此要记住,重要的是我们在谈论的是能量,对于中压网络(目前使用类似的装置),它不是大约5-6年,而是大约10年及以上,长达30年。在这种情况下,锂离子电池的好处被铅电池的便宜(尽管更频繁)维护这一事实所抵消。我注意到该服务不是替代品。实际上,在这种系统中,未经更换的铅酸电池至少在极端不利的条件下(阿尔卑斯山的低温)可持续使用长达9年,这已经可以与锂离子电池的使用寿命相提并论。

因此,决定实施混合安装,以涵盖计划外的跳跃和计划中的计划,以消除消耗时间表。

特点


安装的特征包含在其名称中-M5BAT。计划最大容量为5 MW,最大存储能量-5 MWh。数字5也用于缩写以下名称:Modularer multi-Megawatt multi-Technologie Mittelspannungsbatteriespeicher-模块化多兆瓦中压储能系统,使用多种技术(英文版在连续5 M方面也很好-模块化多兆瓦,多技术中压电池储能系统)。
技术目标是开发一种创建模块化系统的方法。

在这里,我还会提醒您一点题外话。电池用尽的速度越快,从中获得的能量就越少。所有类型的化学电池都是如此。互联网上有很多图片显示了这种依赖性。下面是其中之一:


第二个同样重要的目标,即经济的-创建一个比纯锂离子电池便宜的最佳系统,但在电网实际工作中的效率不次于。

使用的组件


锂离子电池


制造商是Beta-motion。该公司是系统开发商,但不是制造商。不幸的是,除了使用陶瓷隔板的信息外,不可能找到有关电池类型的可靠信息。

铅酸电池


使用了以下Exide生产模型:
职称16 OCSM 2320洛杉矶602 1960C太阳能
技术领域CSM(铜弹力金属)VRLA凝胶
循环数n.d.2400
使用寿命20年n.d.
标称容量,1 pc。4180 Wh3670 Wh

可在此处找到更完整的规格:16 OCSM 2320 LA602 1960C Solar
图片
左16 OCSM 2320 LA,右602 1960C太阳能

逆变器


SMA制造商,每个都有两个630 kVA逆变器。它们的设计具有比标准功能更多的功能。但是整体上的基本特征不应该改变。由于无法验证此信息,因此我提供了有关标准模型详细数据,以供参考

项目的未来


调试后,计划工作一年。将同时进行技术部分的测试,特别是可靠性和总体能力,即在所需模式下工作以平滑峰值以及在能源市场中工作。基于这项研究,将决定项目的命运。
基于该项目,将开发一种用于电气网络的模块化系统的方法。

项目参与者


设计者


亚琛工业大学发电与存储系统研究所- 亚琛莱茵威斯特法伦技术大学的发电与存储系统研究所。
亚琛工业大学和亚琛工业大学-亚琛莱茵-威斯特法伦理工大学电气系统和能源研究所。

行业合作伙伴


E.On是欧盟最大的骨干网运营商之一。
Exide Technologies是VRLA凝胶和Kupferstreckmetalltechnologie(扩展铜技术)电池的制造商。
SMA Solar Technology AG是逆变器的供应商。
Beta-motion是锂离子电池的制造商。未在主站点上的合作伙伴列表中列出。

资料来源


1. M5BAT项目的官方站点
2. 什未林5 MWh 电池电站
3. 德累斯顿2 MWh电池电站
4. 费尔德海姆地区监管电站6.5 MWh
5. 布拉德鲁普混合锂离子-RedOx电池

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN388729/


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