1. Vad är ESS? En titt på energilagringssystemet
Energilagring är processen att omvandla energi till en form som kan existera i naturen mer tillförlitligt och sedan bevara den på ett sätt som gör den tillgänglig när den behövs. När energi skapas, förändras, flyttas och används finns det ofta skillnader mellan utbud och efterfrågan vad gäller mängd, form, spridning och tid. Att använda energilagringsteknik för att lagra och frigöra energi kan utjämna dessa skillnader. Detta kommer att göra energiutbud och -efterfrågan mer jämlik och öka energieffektiviteten. Mekanisk energi, värmeenergi, kemisk energi, strålningsenergi (ljusenergi), elektromagnetisk energi, kärnenergi och andra typer av energi kan delas in i olika grupper. Förutom strålningsenergi kan alla andra typer av energi lagras i standardformer. Till exempel kan mekanisk energi lagras som kinetisk eller potentiell energi, elektrisk energi kan lagras som inducerad fältenergi eller elektrostatisk fältenergi, termisk energi kan lagras som latent värme eller sensibel värme, och kärnenergi är en ren form av energilagring. Bland de olika sätten att lagra energi finns pumplagring, tryckluftslagring, svänghjulslagring, batterilagring, termisk lagring och vätgaslagring.
För närvarande används batterier oftare för att lagra energi i mikronät eftersom de är mogna produkter med lång arbetslivserfarenhet. Det finns flera delar i batterilagringssystem, främst inklusive energilagringsbatteripaket, batterihanteringssystem (BMS), step-up-transformatorer, energilagringsdubbelriktad omvandlare (PCS), energilagringsspårningssystem och några andra delar. När nätet går ner kan energilagringssystemet växlas från att vara anslutet till nätet till att fungera utan nätet. Det fungerar sedan som en reservkraftkälla för hela mikronätsystemet, vilket håller spänning och ström stabila när det inte är anslutet till nätet.
2. Att välja ett energilagringsbatteri
2.1 Batteri med bly-kol
Bly-kolbatterier är en ny typ av energilagringsenhet som tillverkas genom att tillsätta kolmaterial med kapacitiva egenskaper till den negativa elektroden i ett vanligt blybatteri. Detta kan göras antingen "internt och" eller "internt blandat". Bly-kolbatterier är som både vanliga blybatterier och superkondensatorer. De kan få vanliga blybatterier att fungera mycket bättre på många sätt, och här är några av deras vetenskapliga fördelar:
1. hög laddningsmultiplikator;
2. livslängden är 4–5 gånger högre än för vanliga blybatterier;
3. god säkerhet;
4. högt regenereringsutnyttjande (upp till 97 %), mycket högre än för andra kemiska batterier; mycket råmaterial, låg kostnad, 1,5 gånger högre än för vanliga blybatterier; och kostnaden för vanliga blybatterier är cirka 1,5 gånger högre än för dessa batterier. 1,5 gånger starkare än ett vanligt blybatteri.
Prestandan hos bly-kolbatterier har förbättrats avsevärt jämfört med traditionella blysyrabatterier. Det är dock fortfarande oklart vilken roll det viktigaste kolmaterialet spelar för att förbättra prestandan hos bly-kolbatterier. Tillsats av kolmaterial kan ha negativa effekter, såsom att den negativa elektroden fäller ut väte och att batteriet förlorar vatten, så detta är ett problem som måste åtgärdas.
2.2 Litiumbatteri
Vid laddning och urladdning använder litiumjonbatterier kemikalier som innehåller litium som positiv anod. Det finns ingen litiummetall i litiumjonbatterier.
Litiumjonbatterier har en positiv elektrod tillverkad av litiuminnehållande föreningar, som litiumkoboltat (LiCoO2), litiummanganat (LiMn2O4), litiumjärnfosfat (LiFePO4) och andra två- eller trekomponentsmaterial. Den negativa elektroden är tillverkad av litium-kol-mellanskiktsföreningar, som grafit, mjukt kol, hårt kol och litiumtitanat.
Litiumjonbatterier har två enastående fördelar, den ena är hög energilagringstäthet och den andra är effekttäthet. Andra fördelar inkluderar hög effektivitet, ett brett användningsområde, stor uppmärksamhet, snabba vetenskapliga framsteg och stort utrymme för tillväxt. ① Eftersom kemiska elektrolyter används finns det stora säkerhetsrisker; säkerheten måste förbättras.
2.3 Att välja ett energilagringsbatteri
En titt på skillnaderna mellan dessa två typer av energilagringsbatterier vad gäller hur djupt de kan urladdas, temperaturintervallet de kan arbeta inom och deras livslängd.
Tabellen ovan visar att bly-kolbatterier har en kort livslängd och avger väte, vilket är farligt. Litiumjärnfosfatbatterier, å andra sidan, kan fungera i en rad olika temperaturer och ha en hög livslängd, energiöverföringseffektivitet och energitäthet.
Av denna anledning är litiumjärnfosfatbatterier det bästa valet för de flesta energilagringsprojekt.
