论文部分内容阅读
中图分类号：O646.21 文献标识码：A 文章编号：
摘要：
随着进几年光伏行业的发展，可再生能源发电比例的不断提高加剧了电网的负荷，电力并网面临“发电的不稳定”和“传输耗损大”的问题。另外，欧洲各国政府一直在调整相关的上网电价法，削减上网补贴政策，这使得光伏并网成本提高，欧洲国家对光伏储能的需求呈不断上升趋势。
将可再生能源发电存储于电池当中，可以起到削峰填谷的作用。简言之，在电能富余时将电能存储，电能不足时将存储的电能逆变后向电网输出。这有效规避了光伏“发电的不稳定”和“传输耗损大”的难题，将电力变得可控。更主要的是，使光伏发电摆脱上网电价束缚，实现真正的市场化运营。
目前在光伏系统中，大部分的储能系统还是采用的铅酸电池，但是铅酸电池的体积、重量大、有污染等缺点，锂电池储能的应用是储能的必然趋势。
关键词：可再生能源 光伏系统 锂电池储能
一、市场前景：随着新能源、智能电网、电动汽车的发展，储能技术受到前所未有的关注。世界各国纷纷制定产业支持政策。美国总统奥巴马在新颁布的新能源政策中，要求所有新能源必须配备储能方案。欧盟、韩国、日本等国家也都设立专项经费支持储能技术的研究。我国也将储能产业第一次写入了新能源规划当中，相关部门正在发起示范工程，而国内的一些电网公司早在几年前就开展了储能的早期调研工作。
新能源产业振兴规划，将新能源推上了飞速旋转的风口浪尖，而储能环节的滞后或将成为制约其产业发展的技术障碍。然而在新能源发展中占有举足轻重地位的光伏太阳能行业，储能技术无疑也可能不仅仅作为技术手段存在，而要上升到产业层面，甚至是国家战略层面。因此，带储能智能户用系统分布式供电也必将成为世界各大光伏企业竞相攻克的技术难题以及抢占先机的市场领域。
作为中国锂电行业领军者的力神而言，成熟的锂电储能技术以及光伏系统集成技术也为力神光伏儲能系统的发展提供了得天独厚的资源，也必将使力神光伏在储能市场的竞争中处于不败之地。
随着欧洲各国光伏上网电价政策的陆续调整进入了寒冬。而欧洲各国纷纷对大型系统痛下杀手的同时，却对中小规模光伏系统网开一面。在对大型系统设定年度补贴上限、大幅下调补贴的同时，而对小规模光伏系统相对慷慨。针对目前这一国际现状，因此我们也将小型户用屋顶系统作为我们未来的战略发展之重点。
二、光伏储能系统的组成
太阳能供电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器、蓄电池组成。
太阳能电池组件是太阳能供电系统中的核心部分，也是太阳能供电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳能的辐射能量转换成电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池组件的质量和成本直接决定整个系统的质量和成本。
太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对其作用是在有光蓄电池起到过充过放保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备文帝补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。
蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、胶体电池或锂电池。其作用是在右光照时将太阳能电池组件所提供的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。而力神使用锂电池作为储能系统，发挥了锂电池的优势。
逆变器：由于太阳能的直接输出一般都是直流输出。为能向220VAC的电气提供电能，需要将太阳能供电系统所供的直流电转换成交流电能，因此，需要使用DC-AC逆变器。
光伏储能系统的控制原理图：（图二）
三、锂电池介绍
1、锂电池的工作原理：
以C/LiMO2（M=Ni, Co, Mn）电池为例，充电时正极LiMO2中的锂离子迁出，经过电解液，嵌入石墨的碳层间，在电池内形成Li-GIC锂碳层间化合物；放电时，过程刚好相反，即锂离子从石墨负极的层间迁出，经过电解液，进入正极LiMO2中。C/ LiMO2电池的各电极反应和电池的反应分别为：
2、各种储能电池的分类以及基本参数
3、锂电池与铅酸电池的特点性能比较
在光伏储能方面，目前市面上是最常见的是铅酸电池，但是由于铅酸电池是有污染、循环寿命短、能量密度低等缺点，所以将来发展的趋势是锂电池替代铅酸电池。
四、总结：
锂离子电池应用于储能的特点
（1） 高能量密度： 锂离子电池比容量己达140mAh/g，是Ni/MH电池的1.5倍、Cd/Ni电池的3倍；锂离子电池的重量是相同容量的镍镉或镍氢电池的一半，体积是镍镉的40-50%，镍氢的20-30%。
（2） 高电压：不同正极材料锂离子电池单体的工作电压为在3.2－4.5V之间，相当于三个串联的镍镉或镍氢电池。
（3）无污染：锂离子电池不含有诸如镉、铅、汞之类的有害金属物质。
（4）不含金属锂： 锂离子电池不含金属锂，因而安全性能能得到一定的保证。
（5）循环寿命高： 在正常条件下，锂离子电池的充放电周期可超过3000次。
（6）无记忆效应：记忆效应是指镍镉电池在充放电循环过程中，电池的容量减少的现象。锂离子电池不存在这种效应。
（7）快速充电： 锂离子电池在一至两个小时内可充满。
总之，锂电池应用于光伏储能是有着很多的优势，具有高的循环寿命，高的充放电效率、能量密度高，体积小，重量轻、绿色环保、免维护等特点。
参考文献：
1、太阳能光伏发电系统及其应用杨贵恒 强生泽 张颖超 郑勇 编著 化学工业出版社
2、锂离子电池原理与关键技术黄可龙 王兆祥 刘素琴 编著 化学工业出版社
摘要：
随着进几年光伏行业的发展，可再生能源发电比例的不断提高加剧了电网的负荷，电力并网面临“发电的不稳定”和“传输耗损大”的问题。另外，欧洲各国政府一直在调整相关的上网电价法，削减上网补贴政策，这使得光伏并网成本提高，欧洲国家对光伏储能的需求呈不断上升趋势。
将可再生能源发电存储于电池当中，可以起到削峰填谷的作用。简言之，在电能富余时将电能存储，电能不足时将存储的电能逆变后向电网输出。这有效规避了光伏“发电的不稳定”和“传输耗损大”的难题，将电力变得可控。更主要的是，使光伏发电摆脱上网电价束缚，实现真正的市场化运营。
目前在光伏系统中，大部分的储能系统还是采用的铅酸电池，但是铅酸电池的体积、重量大、有污染等缺点，锂电池储能的应用是储能的必然趋势。
关键词：可再生能源 光伏系统 锂电池储能
一、市场前景：随着新能源、智能电网、电动汽车的发展，储能技术受到前所未有的关注。世界各国纷纷制定产业支持政策。美国总统奥巴马在新颁布的新能源政策中，要求所有新能源必须配备储能方案。欧盟、韩国、日本等国家也都设立专项经费支持储能技术的研究。我国也将储能产业第一次写入了新能源规划当中，相关部门正在发起示范工程，而国内的一些电网公司早在几年前就开展了储能的早期调研工作。
新能源产业振兴规划，将新能源推上了飞速旋转的风口浪尖，而储能环节的滞后或将成为制约其产业发展的技术障碍。然而在新能源发展中占有举足轻重地位的光伏太阳能行业，储能技术无疑也可能不仅仅作为技术手段存在，而要上升到产业层面，甚至是国家战略层面。因此，带储能智能户用系统分布式供电也必将成为世界各大光伏企业竞相攻克的技术难题以及抢占先机的市场领域。
作为中国锂电行业领军者的力神而言，成熟的锂电储能技术以及光伏系统集成技术也为力神光伏儲能系统的发展提供了得天独厚的资源，也必将使力神光伏在储能市场的竞争中处于不败之地。
随着欧洲各国光伏上网电价政策的陆续调整进入了寒冬。而欧洲各国纷纷对大型系统痛下杀手的同时，却对中小规模光伏系统网开一面。在对大型系统设定年度补贴上限、大幅下调补贴的同时，而对小规模光伏系统相对慷慨。针对目前这一国际现状，因此我们也将小型户用屋顶系统作为我们未来的战略发展之重点。
二、光伏储能系统的组成
太阳能供电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器、蓄电池组成。
太阳能电池组件是太阳能供电系统中的核心部分，也是太阳能供电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳能的辐射能量转换成电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池组件的质量和成本直接决定整个系统的质量和成本。
太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对其作用是在有光蓄电池起到过充过放保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备文帝补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。
蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、胶体电池或锂电池。其作用是在右光照时将太阳能电池组件所提供的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。而力神使用锂电池作为储能系统，发挥了锂电池的优势。
逆变器：由于太阳能的直接输出一般都是直流输出。为能向220VAC的电气提供电能，需要将太阳能供电系统所供的直流电转换成交流电能，因此，需要使用DC-AC逆变器。
光伏储能系统的控制原理图：（图二）
三、锂电池介绍
1、锂电池的工作原理：
以C/LiMO2（M=Ni, Co, Mn）电池为例，充电时正极LiMO2中的锂离子迁出，经过电解液，嵌入石墨的碳层间，在电池内形成Li-GIC锂碳层间化合物；放电时，过程刚好相反，即锂离子从石墨负极的层间迁出，经过电解液，进入正极LiMO2中。C/ LiMO2电池的各电极反应和电池的反应分别为：
2、各种储能电池的分类以及基本参数
3、锂电池与铅酸电池的特点性能比较
在光伏储能方面，目前市面上是最常见的是铅酸电池，但是由于铅酸电池是有污染、循环寿命短、能量密度低等缺点，所以将来发展的趋势是锂电池替代铅酸电池。
四、总结：
锂离子电池应用于储能的特点
（1） 高能量密度： 锂离子电池比容量己达140mAh/g，是Ni/MH电池的1.5倍、Cd/Ni电池的3倍；锂离子电池的重量是相同容量的镍镉或镍氢电池的一半，体积是镍镉的40-50%，镍氢的20-30%。
（2） 高电压：不同正极材料锂离子电池单体的工作电压为在3.2－4.5V之间，相当于三个串联的镍镉或镍氢电池。
（3）无污染：锂离子电池不含有诸如镉、铅、汞之类的有害金属物质。
（4）不含金属锂： 锂离子电池不含金属锂，因而安全性能能得到一定的保证。
（5）循环寿命高： 在正常条件下，锂离子电池的充放电周期可超过3000次。
（6）无记忆效应：记忆效应是指镍镉电池在充放电循环过程中，电池的容量减少的现象。锂离子电池不存在这种效应。
（7）快速充电： 锂离子电池在一至两个小时内可充满。
总之，锂电池应用于光伏储能是有着很多的优势，具有高的循环寿命，高的充放电效率、能量密度高，体积小，重量轻、绿色环保、免维护等特点。
参考文献：
1、太阳能光伏发电系统及其应用杨贵恒 强生泽 张颖超 郑勇 编著 化学工业出版社
2、锂离子电池原理与关键技术黄可龙 王兆祥 刘素琴 编著 化学工业出版社