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電池儲能電站的成本與效益計(jì)算對比

2018-03-08 10:11:37 電力儲能聯(lián)盟　點(diǎn)擊量：評論 (0)

以三種不同電池，按照500kW-8h(4000kWh)儲能電站，分別比較儲能電站成本與效益。見下表1~表2。表1 三種不同電池儲能電站參數(shù)表對表1的參數(shù)

以三種不同電池，按照500kW-8h(4000kWh)儲能電站，分別比較儲能電站成本與效益。見下表1~表2。

表1 三種不同電池儲能電站參數(shù)表

對表1的參數(shù)說明如下：

鉛碳電池使用放電深度為60%DOD，所以4000kWh儲能電站電池容量需要按照4000kWh/0.6=6667kWh配置;

鋰電池使用放電深度為90%DOD，電池容量按照4000kWh/0.9=4445kWh配置;

動力電容電池使用放電深度為90%DOD，但電池容量有約11.6%裕度，故電池容量按照4000kWh配置。

需要更換電池次數(shù)，是按照儲能系統(tǒng)每天充放電1次，電池循環(huán)次數(shù)10000次計(jì)算，累計(jì)折合運(yùn)行27年;鋰電池和鉛碳電池循環(huán)次數(shù)3000次，需要更換電池3次。

表2 儲能電站投資成本與效益比較表

上表2用以下參數(shù)計(jì)算儲能電站投資成本與效益：

商業(yè)峰谷電價差，按照以北京1.01元/KWh計(jì)算;

儲能系統(tǒng)每年電價差收益按照365天計(jì)算;

儲能系統(tǒng)累計(jì)收益年份按照電池使用循環(huán)次數(shù)10000次計(jì)算,為27年。

從上表2看，以全壽命使用周期27年計(jì)算，有如下結(jié)論：

動力電容電池每度電儲能成本最低，其次是鉛碳電池和鋰電池;

動力電容電池儲能系統(tǒng)累計(jì)總收益高于鉛碳電池儲能系統(tǒng);

動力電容電池系統(tǒng)設(shè)備累計(jì)投資最低，其次是鉛碳電池和鋰電池;

動力電容電池系統(tǒng)設(shè)備初始投資最高，其次是鋰電池和鉛碳電池。

4000kWh不同電池所建成的儲能電站主要存在以下幾點(diǎn)差異：

由于動力電容電池的充放電效率高, 所以在相同的功率下動力電容電池的配置容量是最小的，起到了節(jié)約資源的作用。

鉛碳電池的每千瓦時電池價格最低，其次是鋰電池;動力電容電池每千瓦價格最高。動力電容電池比鉛碳電池高5倍多。

動力電容電池的循環(huán)次數(shù)是鉛碳電池和鋰電池的3倍多，所以在儲能電站的27年的使用時間內(nèi)動力電容電池不需要更換電池，而鉛碳電池和鋰電池需要更換至少3次以上的電池。

動力電容電池的全壽命周期每度電儲能成本比鉛碳電池、鋰電池低很多。

基于以上優(yōu)勢，動力電容電池一定會在儲能領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

現(xiàn)在常用的化學(xué)儲能電站主要以鋰電池儲能電站和鉛碳電池儲能電站為主。近幾年由于國家對與化學(xué)儲能電站的重視雖然取得了一些進(jìn)展，但是也暴露出了一系列問題，其中主要阻礙化學(xué)儲能電站推廣的原因則是沒有一種符合人們要求的電池，于是在社會的熱切期盼之下動力電容電池應(yīng)運(yùn)而生。

表3 動力電容電池與一般電池性能比較

由上表可以看出動力電容電池在多種性能上是優(yōu)于如今的主流電池的。

案例：500KW動力電容電池儲能電站系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)方案

圖1 儲能電站系統(tǒng)圖

該儲能電站主要由儲能電池組、能量管理系統(tǒng)、并網(wǎng)子系統(tǒng)等多種系統(tǒng)組成。其中電池變采用了動力電容電池，使得該系統(tǒng)在與其他系統(tǒng)中有以下優(yōu)勢：

1、電站使用壽命長

由于動力電池的循環(huán)次數(shù)比一般電池的壽命長很多，所以在儲能電站中有著很好的運(yùn)行表現(xiàn)，不會因?yàn)殡姵貕勖脑蚨绊憙δ茈娬镜倪\(yùn)行。

2、維護(hù)成本低

由于動力電容電池的循環(huán)次數(shù)比較多，所以儲能電站不會因?yàn)槠潆姵厮p而影響儲能電站的效益。而采用傳統(tǒng)電池的儲能電站由于其電池性能所限制會有定期更換電池的需要(注：電站的主要投資成本是電池。)。在加上更換電池的所需要的其他費(fèi)用，以及在更換電池期間停產(chǎn)所虧損的效益會使得投資收益更低。

3、安全性高

動力電容電池由于其本身的材料決定其自身不會發(fā)生燃燒爆炸，所以該儲能電站的相對于其他品類電池的儲能電站在安全性方面有了很大提高，不會發(fā)生大的破壞性事故。

4、回收價值高，無污染

動力電容電池含有多種稀土材料，所以動力電容電池具有很高的回收價值，其次動力電容電池不含有污染原材料對環(huán)境可以做到零污染。對于鋰電池儲能電站不僅需要多次的更換電池，而且鋰電池難遇回收利用且是嚴(yán)重的污染源，所以對于鋰電池儲能電站廢料的處理也是面臨的一大問題。

5、電能轉(zhuǎn)化率高

相同條件動力電容電池相對于鋰電池放電效率高約10%以上，相對于鉛碳電池放電效率要高40%以上。所以動力電容電池在有很高的電能轉(zhuǎn)換效率，減少了電能損耗，起到了節(jié)能減排的作用。

6、適溫性能好

電池放電是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程，而溫度對于化學(xué)反映有很大的影響。動力電容電池由于其特殊的設(shè)計(jì)提高了適溫性能使其能在極其惡劣的條件下仍能保證電池的放電特性。這使得該儲能電站的在我國的選址范圍大大擴(kuò)大，而鋰電池在低溫下容量會極具下降，不適合在低溫條件下運(yùn)行。

原標(biāo)題:電池儲能電站的成本與效益計(jì)算對比

責(zé)任編輯：lixin

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