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太阳能发电系统使用的电池储能系统该如何定期维护?
日期:2019-01-10   [复制链接]
责任编辑:anni_hyp 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]
编者按:不同程度的蓄电池维护工作可能会影响太阳能+储能采用哪种储能系统,本文将介绍太阳能发电行业使用的几种常用电池储能产品的维护要求:锂离子电池、铅酸蓄电池、镍镉电池、液流电池。

正如不同类型的太阳能电池板改变太阳能发电系统的运行和维护方式一样,多种类型的蓄电池也将会影响太阳能+储能系统的性能和维护。如果有人正在寻找便宜和耐用的储能产品,可能会采用铅酸蓄电池,但这需要一些更多的维护工作。对于需要免维护方法的太阳能发电系统的所有者而言,采用锂电池储能系统是一种主流的选择,但它们不适用于极端环境。

不同程度的蓄电池维护工作可能会影响太阳能+储能采用哪种储能系统。以下将解释太阳能发电行业使用的几种常用电池储能产品的维护要求:锂离子电池、铅酸蓄电池、镍镉电池、液流电池。

(1)锂离子电池

EguanaTechnologies公司创始人兼首席技术官BrentHarris表示,锂离子电池因其高密度、低维护、低成本而成为大多数太阳能发电应用的首选储能产品。锂电池并不适用于一些特定的应用场合,例如极端温度范围或需要长时储能的场合,而采用其他电池可能更具成本效益。锂离子电池最大的维护项目是降解率。就像手机电池一样,太阳能发电设施的储能系统中使用的锂电池在经过一定次数的充电和放电后损耗严重。开发商必须为这个降解速率进行规划。太阳能+储能项目使用的两种最常见的锂离子电池类型是磷酸铁锂(LFP)电池和锂镍锰钴(NMC)电池。

(2)磷酸铁锂(LFP)电池

磷酸铁锂(LFP)电池是安全耐用的电池。由于不采用钴元素,因此不会出现热失控(火灾)问题,也不需要通风或冷却措施,因此可以很容易地安装在室内,非常适合住宅储能系统的应用。根据磷酸铁锂(LFP)电池制造商Sonnen公司的说法,这种电池非常适合用于固定式储能应用,特别是当需要电池每天循环用于太阳能发电自耗优化和并网服务时。

磷酸铁锂(LFP)电池无需更多的维护,但其安装位置可能会影响性能。锂电池都要采用电池管理系统(BMS),可自动监控每块电池的温度、充电状态、循环寿命等,以最大限度地提高性能。只要储能系统安装在可接受的温度范围和高度,可以不用采用维护措施。

Sonnen公司技术副总裁CarlosRestrepo说,“只要将磷酸铁锂(LFP)电池存放并安装在符合产品部署环境的位置,就不需要定期维护。然而,保持电池温度远离极端温度以确保适当的性能是很重要的。电池不必为季节性温度变化做好准备。”

EnSyncEnergy公司首席执行官BradHansen说:“磷酸铁锂(LFP)电池可能遇到过充电、高温、甚至物理损伤和压力的威胁,因此需要保证安全。当在生活空间内或附近使用电池时,选择最安全的电池作为系统的基本组成部分是一个重要的指导原则。”

(3)锂镍锰钴氧化物(NMC)电池

锂镍锰钴氧化物(NMC)电池只要经过电池管理系统监控,也可以持久耐用并且非常安全。通过在电池化学成分中添加镍和锰等元素,这种电池可以比其他类型锂电池存储更多电能。

与其他的锂电池一样,锂镍锰钴氧化物(NMC)电池无需主要的维护。电池管理系统(BMS)将监控电池的电压、电流和温度,以确保安全和工作寿命。

Eguana公司的Harris说,“极端操作会缩短电池的使用寿命,监控系统会通过电池管理系统(BMS)记录运行过程以通知保修索赔。在任何可能不安全的操作条件下,电池管理系统(BMS)关闭系统。”该公司的电池储能系统采用LGChem公司生产的锂镍锰钴氧化物(NMC)电池。

只要确认安全温度范围,锂镍锰钴氧化物(NMC)电池可以在冬季使用。

“如果需要季节性储能系统,它们应该存放在室内,”Harris说,并引用加拿大的冬天作为极端的例子。

PrimusPower公司的ZNBR混合液流电池储能系统

(4)液流电池-特别是溴化锌(ZNBR)电池

溴化锌(ZNBR)液流电池(最常见的由PrimusPower公司制造)非常适用于大规模长时间储能系统。液流电池使用溶解在由隔膜隔开的液体中的两种化学组分来提供电荷。溴化锌(ZNBR)液流电池具有溶解在电解液中的溴化锌盐。PrimusPower公司采用的电池技术与传统的溴化锌(ZNBR)液流电池略有不同,并且其隔膜不需要清洁或更换。PrimusPower公司使用贮存罐存放电解液,其液流电池具有无限的充放电周期而不会产生性能退化。液流电池一般很少有维护要求。

液流电池就像燃料电池一样,所以它们只是装有电子设备和电解槽的盒子。Primus公司表示,其EnergyPods产品仅需要经过认证的运营和维护(O&M)服务技术人员进行年度维护访问,以便进行例行检查、更换空气过滤器,加满电解质。液流电池可以在冬天使用,并且可以在非常寒冷的条件下安装。

“我们全天候监控所有已部署的电池,以确保正常运行,并主动解决任何潜在的现场问题。这些数据也可以实时提供给业主的运维提供商。”PrimusPower的CCOJorgHeinemann说,“我们的电池设计寿命与采用储能解决方案的太阳能发电设施的使用寿命一样长,甚至时间更长,并且不需要像锂离子电池那样需要添加或定期更换。”

(5)铅酸蓄电池

众所周知,铅酸蓄电池可靠而价格低廉。它们的栅格状结构浸没在酸性电解液中,其电解质可能需要长期补充。由于材料的原因电池较重,有些必须安装在通风的区域。此时他们的操作和维护要求已得到很好的理解,因此它们是大多数太阳能+储能应用的理想选择,并且应存放在温度适中的干燥地点

铅酸蓄电池的端子连接应该每年检查几次,以确保它们不会随着时间的推移而松动。富液式铅酸蓄电池需要定期补充蒸馏水。玻璃纤维隔板(AGM)电池和凝胶铅酸电池是密封的,因此不需要补充电解液。

如果铅酸电池暂时不使用,则需要将其妥善保存。TrojanBattery公司表示铅酸电池随着时间的推移会自行放电,即使没有连接到负载,也需要充电至最低水平。这种自放电率随温度而变化,高温会增加放电速率,而低温则会降低放电速率。

TrojanBattery公司的专家表示,“铅酸电池所需的维护并不是很困难,但是维护工作量较大。对于需要加水的铅酸电池来说尤其如此,当加入蒸馏水以补充电解液液位时,酸液将会暴露在外。我们建议电池维护工作人员佩戴安全眼镜和手套。如果客户在蓄电池维护方面可以请求外部人员帮助来完成这项任务。”

(6)镍镉(NiCd)电池

镍基电池非常适合远程离网安装,适用于要求可靠备用电源且无法定期维护的苛刻应用场合中。它们在极端温度和深度放电情况下工作良好。

EnerSys公司表示,与铅酸电池维护工和相似,应该对镍镉(NiCd)电池进行定期检查和补充电解液。由于镍镉(NiCd)电池可以在很宽的工作温度范围内工作,因此不必在冬天为极端寒冷作好准备,但电池存放的空间不应低于-22°F。只要环境干燥且在适当的温度范围内,镍镉(NiCd)电池可以存放(不连接到负载)长达12个月的时间。

此不必在冬天为极端寒冷作好准备,但电池存放的空间不应低于-22°F。只要环境干燥且在适当的温度范围内,镍镉(NiCd)电池可以存放(不连接到负载)长达12个月的时间。

EnerSys公司备用电力业务开发和营销总监JayFrankhouser表示。“电池系统所有者可以很容易地进行电压读数和镍镉电池的电解质液位检查。添水可以由所有者完成,但他们需要采取安装和操作手册中概述的安全预防措施。而容量测试或其他电子测试工作应由合格的技术人员完成。”

原标题:太阳能发电系统使用的电池储能系统该如何定期维护?
 
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来源:中国储能网
 
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