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前言：在中小型風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中，蓄電池是重要的輔助設(shè)備之一。蓄電池在系統(tǒng)中起著儲(chǔ)存電能和穩(wěn)定電壓的重要作用。傳統(tǒng)的閥控式密封鉛酸蓄電池以其成本低廉、技術(shù)成熟，維護(hù)方便等得到廣泛應(yīng)用。然而，隨著人們對(duì)系統(tǒng)要求的不斷提高，傳統(tǒng)的鉛酸電池逐步顯示出體積大、壽命短、污染嚴(yán)重等劣勢(shì)。磷酸鐵鋰電池由于具有體積小、重量輕、循環(huán)壽命長(zhǎng)、綠色無(wú)污染等眾多優(yōu)點(diǎn)，成為新能源儲(chǔ)能的新寵。
1、 分布式新能源發(fā)電系統(tǒng)是由光伏組件、風(fēng)機(jī)等新能源發(fā)電元器件產(chǎn)生電能，經(jīng)控制器對(duì)儲(chǔ)能電池進(jìn)行充電，通過(guò)逆變器給交流負(fù)載提供電能的一種新能源系統(tǒng)。該系統(tǒng)可廣泛用于家庭、社區(qū)、無(wú)人山區(qū)、牧區(qū)、海島、邊防、通訊基站等用電困難地區(qū)或無(wú)人值守環(huán)境下使用。
系統(tǒng)示意圖
2、 目前傳統(tǒng)鉛酸蓄電池儲(chǔ)能面臨的問(wèn)題
2.1使用壽命短、維護(hù)成本高
由于鉛酸電池自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，100%放電的使用壽命在300-350次，電池在50%放電的使用壽命在700-1000次，因此，一般的鉛酸電池的使用壽命在3年左右就需要更換一次。不僅增加設(shè)備的更換成本，而且還要擔(dān)負(fù)相關(guān)的人工費(fèi)用。
2.2體積笨重，運(yùn)輸成本和電池輔助系統(tǒng)
鉛酸蓄電池體積笨重、使用壽命短，在設(shè)備運(yùn)輸、安裝中存在運(yùn)輸、搬運(yùn)儲(chǔ)藏等各個(gè)環(huán)節(jié)的成本。
2.3鉛酸蓄電池會(huì)造成環(huán)境污染。
據(jù)環(huán)保部的調(diào)查報(bào)告披露，2010年全國(guó)6起較大的鉛污染事件一半由鉛酸電池企業(yè)引起。鉛酸電池的生產(chǎn)原料為鉛與濃硫酸，為重金屬危險(xiǎn)品與高腐蝕性化工原料，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的鉛塵、鉛煙與酸霧會(huì)通過(guò)粉塵進(jìn)入人體，導(dǎo)致血鉛超標(biāo)。
3、 磷酸鐵鋰電池的工作原理
磷酸鐵鋰電池是由磷酸鐵鋰-碳材料構(gòu)成的電池，這種電池以磷酸鐵鋰材料為正極，人造石墨為負(fù)極，采用六氟磷酸鋰的碳酸酯溶液為電解液，屬于鋰離子電池的一種，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上也有多種形式。磷酸鐵鋰電池的工作原理為
4、磷酸鐵鋰電池的特點(diǎn)：
4.1輸出電壓高：2.5～3.65V，平臺(tái)約3.2V;
4.2安全性強(qiáng)：磷酸鐵鋰正極材料充放電平臺(tái)十分平穩(wěn);安全性好、不燃燒、不爆炸;
4.3高溫性能好：充電時(shí)為0~55℃，放電時(shí)為-20~60℃;
4.4高循環(huán)壽命：100%充放電(采用1C/1C充放)，壽命大于2000次;
4.5環(huán)保：整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程清潔無(wú)毒。磷酸鐵鋰電池采用磷酸源、鋰源、鐵源為材料，不占用戰(zhàn)略資源及稀有資源。
4.6無(wú)記憶性效應(yīng)：可充電電池常處于充滿不放的條件下工作，容量會(huì)迅速低于額定容量值，這種想象叫做記憶效應(yīng)，而磷酸鐵鋰電池?zé)o論出于什么狀態(tài)，可以隨充隨用，無(wú)需先放電再充電。
磷酸鐵鋰電池充放電曲線
5、磷酸鐵鋰電池與鉛酸電池的比較
由上圖我們可以看出，磷酸鐵鋰電池在循環(huán)使用壽命、安全性能、綜合性價(jià)比方面有著明顯的優(yōu)勢(shì)。在相同體積下，磷酸鐵鋰電池的能量密度是鉛酸電池的3-4倍，相同容量的磷酸鐵鋰電池比鉛酸電池少35%-40%，
6、磷酸鐵鋰電池在風(fēng)光儲(chǔ)能方面的應(yīng)用
案例:
名稱(chēng)：5.6kw河南省光伏材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
建設(shè)單位：環(huán)宇賽爾新能源
完成時(shí)間：2010年10月
主要設(shè)備組成：采用單塊發(fā)電功率為175Wp(35V)的太陽(yáng)能電池組件，一共需要32塊，共有16個(gè)光伏陣列，太陽(yáng)能電池組件設(shè)計(jì)為5600W。
儲(chǔ)能配置：3.2V/200Ah鋰電池75塊，按5并15串
