据报道,英国帝国理工学院发布了一项模型预测,结果显示:未来几十年,锂离子电池在多数应用场景中都有望成为电力存储方面廉价的选择。
上世纪90年代,日本索尼公司的研发人员把锂离子嵌入碳(石油焦炭和石墨)中形成负极,开发成功了锂离子电池,而当时传统锂电池是用锂或锂合金作负极。
锂离子电池作为一种二次电池(充电电池),主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作,将锂离子嵌入碳中,既克服了锂的高活性,又解决了传统锂电池存在的安全问题。
研究报告主要作者、帝国理工学院科学家奥利弗・斯密特认为,未来锂离子电池因成本低和性能优,将在大多数电力系统应用中占据优势。
斯密特及其研究团队建立了一个模型,用以分析2015年2050年间,9种电力存储技术,其中包括大型电池、抽水蓄能电站等,在12种应用场景中的成本变化趋势。
研究结果表明,当前廉价的电力存储方式,是抽水蓄能电站,即利用电力负荷低谷时的多余电能将水抽上水库,然后在需要时通过放水下水库进行发电。
但根据模型预测,随着时间推移,抽水蓄能电站的成本不会进一步下降,而锂离子电池的成本会持续降低。
研究称,预计从2030年起,锂离子电池将成为廉价的电力存储选择,而且这一结论适用于大多数应用场景。
到2050年,锂离子电池的成本优势则会更为明显。
总编辑圈点
锂离子电池自上世纪90年代诞生以来,日益成为普通人生活中*的存在。
从每天不离身的手机,到飞在天上的消费级无人机,再到跑在公路上的电动汽车,锂离子电池都是驱动它们的能量英雄。
毋庸置疑,锂离子电池在未来一段时间,还将继续凭借优性能在电力存储方面笑傲江湖。
不过,新技术革命风起云涌,一旦新的储能技术出现突破,半路杀出个程咬金,也不是没可能。
位之一,是全国铅酸蓄电池行业副理事长单位。
灯塔蓄电池特点
安全性能好
》贫液式设计,电池内的电解液全部被极板和超细玻璃纤维隔板吸附,电池内部无自由流动的电解液,在正常使用情况下无电解液漏出,侧倒90度安装也可正常使用。
》阀控密封式结构,当电池内气压偶尔偏高时,可通过安全阀的自动开启,泄掉压力,保证安全,内部产生可燃爆性气体聚集少,达不到燃爆浓度,防爆性能佳。
免维护性能
》利用阴极吸收式密封免维护原理,气体密封复合效率超过95%,正常使用情况下失水极少,电池无需定期补液维护。
绿色环保
》正常充电下无酸雾,不污染机房环境、不腐蚀机房设备。
自放电小
》采用析气电位高的Pb-Ca-Sn合金,在20℃的干爽环境中放置半年,无需补电即可投入正常使用。
适用环境温度广
》-10℃~45℃可平稳运行。
耐大电流性能好
》紧装配工艺,内阻小,可进行3倍容量的放电电流放电3分钟(≤24Ah允许7分钟以上持续放电至终止电压)或6倍容量的放电电流放电5秒,电池无异常。
寿命长
》由于采用高纯原材料及长寿命配方、电池组一致性控制工艺,NP系列电池组正常浮充设计寿命可达7~10年(≥38Ah)。
电池组一致性好
》不计成本的保证电池组中的每一个电池具有相对一致的特性,确保在投入使用后长期的放电一致性和浮充一致性,不出现个别落后电池而拖垮整组电池。
①从源头的板栅、涂膏量的重量和厚度开始控制;
②总装前再逐片极板称重分级(≥38Ah的电池),确保每个单体中活性物质的量的相对一致性;
③定量**注酸,四充三放化成制度,均衡电池性能;
④下线前对电池进行放电,进行容量和开路电压的一次配组;
⑤≥38Ah的电池出库前的静置期检测,经过7~15天的“时间考验",出库时再****检,能有效检出下线时难以检出的极个别疑虑电池;
⑥出库时依据电池的开路电压和内阻进行二次配组。
作为电源切换类产品,ATS的发展经历了接触器类、MCCB塑壳开关类、负载隔离开关类和一体化自动切换开关类。
在UPS系统中,均采用一体化自动切换开关。
1 案例故障描述
某电力公司数据中心机房使用三进三出120kVA UPS一台,配置有双输入市电并通过ATS切换供UPS输入使用,系统工作近一年均正常。
一日,主输入A市电中断,ATS切换至备用B市电,但在切换的同时,网络管理人员发现由UPS供电的主服务器全部宕机,但非服务器设备例如显示屏等工作正常,仔细观察UPS,也显示正常工作状态。
2 案例故障检测
经工程师现场检测,客户负载率为66%,其中A相电流114A;B相电流60A,C相电流78.6A。
两路市电经4极ATS切换后为UPS供电。
查询UPS LOG记录,在市电中断和市电恢复(ATS断电切换)之间,UPS记录有逆变器输出异常,逆变器关闭。
3 案例故障分析——UPS配电前端使用ATS4极切换为本次故障的原因
当市电A输入中断,ATS带N切换,在切换的时间内,UPS视同正常电力中断,自动保护启动电池工作。
但是在这个极短的切换并UPS启动电池工作的时间内,整体UPS三相逆变器输出系统是没有零线的,图3为正常的UPS三相逆变器的工作示意图,N线正常。
当N线中断后,任意两相负载对应的输入将是三相输出系统的线电压,当负载三相并不平衡的时候,即会导致负载相电压(逆变器输出相电压)输出的不平衡,负载高的相位的相电压就高,负载低的相位的相电压就低,一旦超过逆变器的输出电压允许限值,将会导致UPS视同输出故障,从而关闭UPS。