能源的可再生和可持續(xù)發(fā)展是21世紀的機遇和挑戰(zhàn)。我國堅強智能電網的構建對儲能系統(tǒng)有著現(xiàn)實的大量需求。
風能、太陽能等可再生能源的輸出功率受自然環(huán)境的影響，會產生隨機性、間歇性波動。隨著用電量的增加，電力消耗的晝夜峰谷差在日益擴大。
越來越多具有高度自動化生產線的工業(yè)企業(yè)和涉及信息、安全領域的用戶對負荷側電能質量提出更高的要求。儲能可使能源具有可調度性，不僅在發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等環(huán)節(jié)可發(fā)揮重要作用，在微電網中也得到廣泛應用。在并網運行時，儲能系統(tǒng)主要發(fā)揮靈活調節(jié)和平滑波動等功能;離網運行時，儲能系統(tǒng)可作為微電網的主電源，保持微電網的電壓和頻率穩(wěn)定，確保微電網的穩(wěn)定運行。
目前，儲能系統(tǒng)在國內外微電網項目中得到了廣泛應用，可有效提高電網對清潔能源的接納能力，支撐電網的安全運行，實現(xiàn)用戶需求側管理，提高電力設備利用率，降低供電成本，成為智能微電網中必不可少的重要環(huán)節(jié)。
鉛酸電池儲能失效模式及FCP鉛炭電池的優(yōu)化措施
在典型的備電應用中，鉛酸電池的主要失效模式包括正極板柵腐蝕、負極活性物質的硫酸鹽化及電解液的干涸。而在電網級儲能系統(tǒng)的循環(huán)充放電應用中，鉛酸電池的主要失效模式包括正極板柵腐蝕、活性物質軟化及負極活性物質的硫酸鹽化。圣陽電源與日本古河電池株式會社戰(zhàn)略合作，引進國際領先的的鉛炭技術生產的FCP鉛炭電池，采取優(yōu)化措施，革命性地把電池的循環(huán)壽命70%D0D提高到了4200次以上。憑借先進的鉛炭技術、精良的制造工藝和優(yōu)異的系統(tǒng)集成技術，使儲能系統(tǒng)中高壓電池組(600V)的循環(huán)壽命亦可達到3500次以上。
優(yōu)化措施如下：1)新型的耐腐蝕合金，提高了板柵的耐腐蝕壽命;2)專用的極板活性物質配方和特殊添加劑，降低正極活性物質軟化速率，提高正極循環(huán)次數(shù);3)采用先進的碳材料作為負極添加劑，提高充電接受能力，減少負極硫酸鹽化，更適合部分荷電狀態(tài)(PSOC)條件下使用;4)采用新型電解液配方和特殊添加劑，降低電池內阻，提高充放電效率并緩解電解液分層和負極硫酸鹽化;5)采用先進的制造技術和嚴格的制造工藝，保證產品的一致性和可靠性。
儲能市場的關鍵指標：度電成本
大多數(shù)儲能技術以每千瓦或每千瓦時計算出的成本太高，阻礙了儲能的廣泛采用。盡管傳統(tǒng)鉛酸電池價格較低，但因較短的循環(huán)壽命，儲能系統(tǒng)中其度電成本也不具有優(yōu)勢;鋰離子電池雖然單體可以實現(xiàn)幾千次的循環(huán)壽命，但因單體容量小、大量單體成組后的電池組循環(huán)壽命大幅縮短，在儲能系統(tǒng)用的高壓電池組(600V)80%DOD達到2000次就是很高的門檻，儲能系統(tǒng)中其度電成本依然較高。
憑借優(yōu)異的循環(huán)性能，F(xiàn)CP鉛炭電池把度電成本大幅度降低至約鋰離子電池的1/2、傳統(tǒng)鉛酸電池的1/3。圖示是考慮電池充放電能量轉換損耗及殘值、不考慮不確定的運輸和貨款占壓成本，對傳統(tǒng)鉛酸電池、鋰離子電池和FCP鉛炭電池在儲能系統(tǒng)中度電成本的經濟對比。
隨著儲能系統(tǒng)的規(guī)?；瘧?，F(xiàn)CP鉛炭電池在規(guī)?；a的基礎上可望把度電成本降至0.4元以下，可見FCP鉛炭電池性價比優(yōu)異，經濟性領先，為儲能系統(tǒng)在可再生能源接入、負荷區(qū)消峰填谷、微電網儲能中的規(guī)?；瘧锰峁┝藯l件。
未來前景
儲能是實現(xiàn)以可靠和具有經濟效益的可再生能源為基礎的能源供應體系的關鍵因素。圣陽電源鉛炭電池儲能系統(tǒng)，可全面應用于包括可再生能源接入、削峰填谷、微電網等用分布式、規(guī)模儲能系統(tǒng)。憑借其優(yōu)異的循環(huán)性能和卓越的成組性能，度電成本直逼抽水蓄能，提供了具有很好經濟性的化學電源規(guī)模儲能系統(tǒng)解決方案，在合理整合扶持政策，大幅提高補助資金效率的基礎上，可推進規(guī)模儲能進入商業(yè)化運營新階段。
1、典型案例：
可再生能源平滑接入
系統(tǒng)由2MWp屋頂光伏，76KWp車棚光伏、10KW風機、充電樁、500/500KWh電池儲能系統(tǒng)(其中：250KW/250KWh鉛炭電池儲能系統(tǒng))組成，采用高效的變流及控制設備，以及先進的微電網能量管理系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)自動控制、保護和管理。該系統(tǒng)可以最大化利用分布式發(fā)電和發(fā)揮儲能系統(tǒng)最佳效能的控制指標，實施調整控制策略，實現(xiàn)與外電網的雙向互動和系統(tǒng)全自動化運行。
2、典型案例：
負荷區(qū)消峰填谷
863先進能源技術領域智能電網重大課題六——高密度多接入點建筑光伏系統(tǒng)并網與配電網協(xié)調關鍵技術，由中科院電工所研究牽頭，中國電力科學研究院、天津大學、上海電力學院等多家科研機構和優(yōu)秀企業(yè)，歷時4年共同研發(fā)完成。課題依托20MW區(qū)域性高密度，多接入點建筑光伏示范項目，掌握并網穩(wěn)定控制、電能質量調節(jié)、系統(tǒng)安全保護、能量管理四方面的關鍵技術和核心設備，形成高密度建筑光伏系統(tǒng)與配電網協(xié)調運行的技術體系，為我國大規(guī)模推廣區(qū)域分布式并網發(fā)電系統(tǒng)提供技術支持。
作為課題關鍵考核指標的電池儲能系統(tǒng)，選用了圣陽電源FCP鉛炭儲能電池(1MW/500KWh)、管式膠體電池集裝箱式儲能系統(tǒng)(1MW/500KWh)，模塊化的設計，實現(xiàn)了儲能系統(tǒng)的集成化、集約化，分布式接入儲能容量達1MWh，最大輸出功率達2MW。
3、典型案例：
微電網儲能
上海電力學院智能微電網示范與研發(fā)中心建設工程是上海電力學院085工程重點建設項目,該項目位于上海電力學院楊浦北校區(qū)(長陽路2588號)，將充分利用校園內的樓頂以及空曠地帶，安裝一定容量的光伏發(fā)電與風力發(fā)電系統(tǒng)，并接入微型燃氣輪機、儲能裝置、電動汽車充電站、模擬柴油發(fā)電系統(tǒng)，與大電網一起為校園內負荷供電，工程計劃建設光伏222.75kW，風電10kW，微型燃機55kW，模擬柴發(fā)50kW，接入負荷208kW，儲能系統(tǒng)規(guī)模300KW(其中：100KW/500KWh鉛炭電池儲能系統(tǒng))，另外在研究生宿舍樓建設智能用電系統(tǒng)實現(xiàn)智能用電雙向互動。
