面向智能微网的锂电池储能系统总成技术研究-装备机械投稿

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1、面向智能微网的锂电池储能系统总成技术研究陈蓓李劲上海电气集团股份有限公司中央研究院（200070）陈蓓（1985年11月~），女，博士，工程师。主要从事可再生能源领域，例如能源转换与储存技术，能源系统管理、优化与控制技术研究。摘要：本文首先根据储能技术在电力系统中的应用情况，分析了锂电池储能技术的优势应用领域，列举了国内外较具代表性的锂电池储能示范工程。接着结合某智能微网的应用，对锂电池储能系统总成技术的研究现状进行了重点阐述。综合考虑规模等级、设备形态、技术水平和经济成本，锂电池储能技术具备大力推广的潜力，但还需克服技术难点，朝着高安全、长寿命、低成本的目标努力发展。关键

2、词：锂电池；储能技术；智能微网中图分类号：TM911.14OnlithiumbatteryenergystoragetechnologyinsmartmicrogridAbstract:Inthispaper,thedevelopmentoftheenergystorageindustryandtheresearchofthelithiumbatteryenergystoragetechnologyarediscussed.Byanalyzingtheapplicationsoftheenergystoragetechnologiesinpowersystem,thedom

3、ainapplicationoflithiumbatteryenergystoragetechnologyareinvestigated,andsomerepresentativelithiumbatteryenergystoragedemonstrationprojectsaregiven.Consideringthescalelevel,thedeviceforms,technologyandeconomiccost,lithiumbatteryenergystoragetechnologyhasthepotentialtopromote,butalsoneedtoov

4、ercometechnicaldifficultiestowardhighsafety,longlife,andlow-costdevelopmentgoal.KeyWords:lithiumbattery;energystoragetechnology;smartmicrogrid引言日益突出的环境问题和资源问题促进了新能源的迅猛发展，目前，这些可再生能源的发展面临电力品质差和并网难的瓶颈问题。同时，现阶段用户对电能质量和电力品质要求越来越高，传统的电力系统已经不能很好地满足用户的需求，智能电网和微电网等电网新技术应运而生。储能技术是解决新能源发电并网、建设智能电网和微电

5、网的关键技术，将迎来巨大的市场机遇。根据市场调查公司PikeResearch的报告数据，全球储能市场将在未来十年实现100倍的增长，此间将吸引投资额1220亿美元。本文首先对储能产业在分布式发电及微网领域的发展应用现状进行总结，然后结合某智能微网的具体应用，重点分析锂电池储能系统总成技术的研究现状。1.储能产业发展应用概况在中国，截至2013年10月底，累计运行、在建及规划的储能项目总量近60个，装机规模超过75MW，其中分布式发电及微网型储能项目是最多的，如东福山岛风光储柴项目、南麂岛微网项目、西藏阿里光伏储能项目、青海玉树分布式光水蓄互补系统等。储能在该领域的迅速发展，

6、既是偏远地区无电人口用电问题亟需解决的迫切市场需求，也是中国政府产业政策推动的结果。下表对国内外共12个装机容量在千瓦级以上的项目进行了统计[1]。从表中看到，锂电池储能技术在千瓦级以上的微网和分布式发电项目中占有比例远高于其他类型的储能技术。表1储能技术应用于分布式发电和微网的装机情况储能技术装机容量/KW所占比例/%锂电池704880.94液流电池800.92先进铅酸电池158018.14国内外，锂电池储能技术在电力系统中的示范项目不断增加，图1列举了较具代表性的3个示范项目（其中南方电网和国家电网的示范工程均为一期的情况）。图1国内外锂电池储能示范项目储能系统能否以设

7、备形态应用于电力系统是决定其能否得到大规模推广应用的重要因素，也就是说，投入应用的储能系统应易于批量化和标准化生产，便于控制与维护，可以作为电力系统中的一类设备，而不是以工程形态出现。在众多储能方式中，电池储能是契合设备形态需求较好的一种储能技术[2]。下面就结合某智能微网的应用为例，对锂电池储能系统总成的关键技术及产业现状进行阐述。2面向智能微网的锂电池储能系统总成图2所示为根据某智能微网的需求而研发的一套100kWh锂电池储能系统。关键设备主要包括储能电池、电池管理系统（BatteryManagementSys