在金風(fēng)科技二期的一棟辦公樓的一層,為這個(gè)項(xiàng)目的儲(chǔ)能、監(jiān)控等系統(tǒng)安排了430 平方米的面積,其中就包括鋰電池室和釩液流室,里面的設(shè)備主要用于能量?jī)?chǔ)能。
目前,鋰電池技術(shù)已相當(dāng)成熟,價(jià)格也比較低,但由于金風(fēng)微網(wǎng)所采用的鋰電池是由單個(gè)電池通過(guò)串并聯(lián)而成的“成堆”系統(tǒng),對(duì)供應(yīng)商的技術(shù)能力也提出了不小的挑戰(zhàn)。
與鋰電池相比,釩液流則更像是一種新型儲(chǔ)能技術(shù),而且最近“很火”。
在釩液流室中記者可以看到,4 個(gè)被放置在地上的大罐占據(jù)了房間的一半面積,一些管道與泵相連,通向一臺(tái)高大的設(shè)施——電堆。
罐子里的液體是能量的存儲(chǔ)體——釩的溶液,該設(shè)備的原理是通過(guò)釩離子的價(jià)態(tài)變化來(lái)實(shí)現(xiàn)電子的吸收或釋放。要想增加電池的容量,也
就是放電時(shí)間,可以直接增加釩溶液。在這個(gè)過(guò)程中,釩溶液可以循環(huán)使用,而設(shè)備的輸出功率則是由電堆的能力所決定的。
據(jù)谷延輝介紹,金風(fēng)微網(wǎng)項(xiàng)目的釩液流電池功率為200 千瓦,能在該功率條件下釋放4個(gè)小時(shí)的電力。這樣算來(lái),它就相當(dāng)于一個(gè)能夠存儲(chǔ)800 千瓦時(shí)電的大電池。
據(jù)了解,雖然以上兩種儲(chǔ)能方式都通過(guò)了24 小時(shí)和72 小時(shí)實(shí)驗(yàn),可仍有不少需要改進(jìn)的空間。鋰電池在于其成堆后的均衡和安全技術(shù),釩液流在于如何減少占地面積、成本,提高運(yùn)行效率。這些改進(jìn)是這兩種儲(chǔ)能系統(tǒng),乃至整個(gè)微網(wǎng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的必經(jīng)之路。
因此,目前該項(xiàng)目的儲(chǔ)能電池還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)無(wú)限制地充放運(yùn)行,“在鋰電池成堆之后,安全風(fēng)險(xiǎn)是值得認(rèn)真對(duì)待的。我們必須明確了解運(yùn)行會(huì)出什么異常,檢測(cè)系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等的情況。”谷延輝介紹說(shuō)。
事實(shí)上,釩液流電池也仍然處于技術(shù)探索階段,國(guó)內(nèi)掌握該技術(shù)的公司不是很多,與鋰電池相比,它也并不是毫無(wú)缺點(diǎn)。首先其能量密度并不高,從而需占據(jù)更大的空間,其次是由于商業(yè)化程度不夠,價(jià)格昂貴。
除了鋰電池與釩液流電池這兩種主要運(yùn)用于減少棄風(fēng)損失的能量型儲(chǔ)能設(shè)備外,金風(fēng)微網(wǎng)還引入超級(jí)電容和飛輪。這是兩種功率型儲(chǔ)能設(shè)備,雖然技術(shù)大相徑庭,但使用它們的結(jié)果是一樣的:短時(shí)提高電能質(zhì)量,以及平滑高頻的波動(dòng)。
據(jù)記者實(shí)地了解,目前該項(xiàng)目的飛輪還未到位,這與我國(guó)還沒(méi)有生產(chǎn)出滿足微網(wǎng)需求的產(chǎn)品有關(guān)。而不少?gòu)S家能夠生產(chǎn)的超級(jí)電容,早在2012 年便已經(jīng)在金風(fēng)微網(wǎng)中開(kāi)始了相關(guān)測(cè)試。據(jù)谷延輝介紹,安裝于金風(fēng)微網(wǎng)項(xiàng)目中的超級(jí)電容共有8 組,每組擁有48 個(gè)單體為2500 法拉的電容。該超級(jí)電容的功率為200千瓦,放電時(shí)間能夠持續(xù)10 秒,循環(huán)壽命能夠超過(guò)50 萬(wàn)次。
控制和策略
“紅色的代表回路合上,綠色的是沒(méi)合上。因此,現(xiàn)在風(fēng)電機(jī)組和光伏發(fā)電都是開(kāi)著的,但因?yàn)轱L(fēng)速只有2.4 米/秒,所以風(fēng)電機(jī)組沒(méi)有發(fā)電。”谷延輝指著控制室中的電腦屏幕為記者演示。