《電子技術(shù)應(yīng)用》
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為什么大型太陽(yáng)能裝置可能需要多種儲(chǔ)存方式?

2020-07-15
來(lái)源:電子發(fā)燒友

  隨著世界道路上電動(dòng)汽車數(shù)量的成倍增長(zhǎng),各種廢舊電動(dòng)汽車電池將不可避免地進(jìn)入市場(chǎng)。麻省理工學(xué)院的一個(gè)研究小組表示,這可能為太陽(yáng)能提供了一個(gè)黃金機(jī)遇:電網(wǎng)規(guī)模的可再生能源儲(chǔ)存 -- 可重新使用舊電動(dòng)汽車(EV)電池,用于存儲(chǔ)大型太陽(yáng)能發(fā)電廠產(chǎn)生的電力。

  僅在美國(guó)就有200萬(wàn)臺(tái)太陽(yáng)能裝置。根據(jù)Wood Mackenzie和太陽(yáng)能工業(yè)協(xié)會(huì)(Solar Energy Industries Association)的數(shù)據(jù),這個(gè)數(shù)字預(yù)計(jì)明年將增長(zhǎng)到300萬(wàn),到2023年將增長(zhǎng)到400萬(wàn)。然而,這種裝置只能在太陽(yáng)照射時(shí)產(chǎn)生電子,這意味著白天將有充足的太陽(yáng)能,而在陰天或夜間則會(huì)缺乏電力。

  換句話說(shuō),隨著太陽(yáng)能(和風(fēng)能)的發(fā)展,對(duì)能源儲(chǔ)存的需求只會(huì)增加,麻省理工學(xué)院(MIT)研究員Ian Mathews說(shuō)。

  Mathews說(shuō):“隨著太陽(yáng)能在電網(wǎng)中的滲透性增加,你需要開(kāi)始做一些事情來(lái)處理太陽(yáng)能在一天當(dāng)中產(chǎn)生大量能量的事實(shí)。顯然,鋰離子電池在這一領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注,并且有了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用?!?/p>

  Mathews說(shuō),如果電池的容量減少到原來(lái)的80%,電動(dòng)汽車車主為了想要自己的汽車有更好的性能,可能會(huì)換掉電池。但是對(duì)于網(wǎng)格存儲(chǔ),80%的性能已經(jīng)足夠好了 --尤其是以很好的價(jià)格運(yùn)到太陽(yáng)能農(nóng)場(chǎng)的那些用過(guò)的電池。

  最終,大型太陽(yáng)能裝置可能需要多種儲(chǔ)存方式。他研究的小組所研究的像舊電池組這樣的短期存儲(chǔ)可以滿足日夜的需要,而長(zhǎng)期存儲(chǔ)可以在陰天或雨天更好地測(cè)量出電子。

  Mathews說(shuō):“我們選擇了一種特殊的來(lái)源——一種太陽(yáng)能發(fā)電廠,它的電池與之相連,白天可以充電,晚上可以銷售到商業(yè)電力市場(chǎng)?!?/p>

  該研究小組最終發(fā)現(xiàn),以原產(chǎn)能80%的價(jià)格購(gòu)買的舊電動(dòng)汽車電池,將為太陽(yáng)能發(fā)電廠帶來(lái)略高于同類的收入。如果太陽(yáng)能發(fā)電廠能以原零售價(jià)的60%購(gòu)買這些電池,那么該發(fā)電廠甚至有可能在所有其他因素相同的情況下獲得利潤(rùn)。

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  Mathews表示,電動(dòng)汽車仍在以非常小的數(shù)量上浮,他們使用的電池組還沒(méi)有成為一個(gè)非常大的或值得注意的數(shù)值來(lái)計(jì)算。即使已經(jīng)損失80%原始電量的電池,在加州參與太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目的投資前景也會(huì)好于專門打造的公用事業(yè)電池。在不久的將來(lái),第二代電動(dòng)汽車電池在住宅領(lǐng)域的應(yīng)用可能會(huì)更多。

  研究人員使用了半經(jīng)驗(yàn)?zāi)P停òㄒ恍┲皽?zhǔn)備好的計(jì)算),來(lái)估計(jì)電池的退化程度,并得出結(jié)論,將儲(chǔ)能設(shè)備聚集在一起,以以15%至65%的電量運(yùn)行,可以延長(zhǎng)其二次生命。研究人員表示,這一發(fā)現(xiàn)對(duì)之前的一些假設(shè)提出了挑戰(zhàn),即在開(kāi)始階段,以最大容量運(yùn)行的電池能夠提供最大的價(jià)值。

  Mathews表示,此類二次生命電動(dòng)汽車電池是否可以存儲(chǔ)電力將取決于它們將在何種監(jiān)管和費(fèi)率設(shè)定機(jī)制下運(yùn)行。他表示:“例如,有些地方法規(guī)允許將儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本計(jì)入新型可再生能源供應(yīng)系統(tǒng)的總成本,以達(dá)到設(shè)定費(fèi)率的目的,但是有些地方法規(guī)則不允許?!?/p>

  研究人員表示,還需要時(shí)間更長(zhǎng)的試點(diǎn)研究來(lái)評(píng)估此類系統(tǒng)的潛力。

  MIT的研究人員還指出,在項(xiàng)目過(guò)程中,需要調(diào)整控制算法,以延長(zhǎng)此類設(shè)施的壽命。Mathews表示:“我們認(rèn)為這是機(jī)器學(xué)習(xí)法的一個(gè)很好的應(yīng)用,即試圖找出此種智能方法和預(yù)測(cè)性分析,在項(xiàng)目過(guò)程中,調(diào)整此類控制策略。”

  Mathews補(bǔ)充表示,要成功將電動(dòng)汽車電池用于電網(wǎng)儲(chǔ)能,還需要電動(dòng)汽車制造商、儲(chǔ)能企業(yè)、太陽(yáng)能項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商和電力電子專家的參與。


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