加強(qiáng)鈦酸鋰電池儲(chǔ)能的盈利能力

以鋰離子電池、鈉離子電池為代表的電池儲(chǔ)能，不管是相較傳統(tǒng)的抽水蓄能還是飛輪儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能來說，在儲(chǔ)能性價(jià)比方面，都占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

這主要是由于電池儲(chǔ)能具有適用范圍廣泛、布置靈活、功率和能量可按需配置等優(yōu)勢(shì)，可在新型電力系統(tǒng)不同環(huán)節(jié)發(fā)揮重要作用。

發(fā)電側(cè)方面，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可平滑出力波動(dòng)，并對(duì)電力處理情況進(jìn)行跟蹤和 經(jīng) 濟(jì)調(diào) 度 ，同時(shí)參與電源的調(diào)頻調(diào)壓；

輸電側(cè)方面，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可參與電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)頻、優(yōu)化電網(wǎng)分布，從而提升系統(tǒng)穩(wěn)定水平；

配電側(cè)方面，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以優(yōu)化配電網(wǎng)能量管理情況，保障直流微電網(wǎng)的安全、平穩(wěn)運(yùn)行。

現(xiàn)在主流的儲(chǔ)能電池技術(shù)以磷酸鐵鋰電池為代表的鋰離子電池，磷酸鐵鋰電池市占率超九成，多采用石墨做負(fù)極，低溫性能及安全性較差。

相較而言，以碳酸鋰材料作負(fù)極的碳酸鋰電池，放電電壓平穩(wěn)，電解液不易分解，安全性較高，同時(shí)，高倍率充放電條件下，鈦酸鋰電池循環(huán)壽命也有大幅提高，充放電倍率、電池內(nèi)阻和極化特性等更是優(yōu)于鈉硫電池、釩電池等。

具體性能上，以常溫1C循環(huán)次數(shù)進(jìn)行比較，鈦酸鋰電池可循環(huán)30000次，磷酸鐵鋰電池僅3000次，NCA、NCM、鉛炭電池、鉛酸電池分別為1500次、2000次、1500次和400次，更是不能同日而語。

低溫性能和溫度范圍方面，鈦酸鋰電池工況溫度為-40℃至60℃，相較而言，磷酸鐵鋰電池、NCA、NCM的工況溫度為-40℃至60℃，鉛酸電池和鉛炭電池則為5℃至35℃，換句話說，鈦酸鋰電池的低溫性能和適宜工作溫度范圍比其他鋰電池要優(yōu)異的多。

不過，鈦酸鋰電池有一個(gè)巨大的問題，比能量?jī)H為90Wh/kg，高于40Wh/kg的鉛酸電池和鉛炭電池，可遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上140Wh/kg的磷酸鐵鋰電池，更別說240Wh/kg的NCA和200Wh/kg的NCM了。

如何增強(qiáng)鈦酸鋰等鋰離子電池的盈利能力是市場(chǎng)關(guān)注的一個(gè)重要問題。

相關(guān)研究人員以不同鈦酸鋰電池容量、放電深度為自變量，年盈虧為因變量，利用福州 某城區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究得出了相關(guān)年盈虧結(jié)果表。



研究發(fā)現(xiàn)，鈦酸鋰電池等鋰離子電池循環(huán)壽命隨放電深度增加呈指數(shù)下降的趨勢(shì)，當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)放電深度較大，為70%-80%時(shí)，電池循環(huán)壽命快速降低，電池更換成本增加，儲(chǔ)能系統(tǒng)年均成本增加，經(jīng)濟(jì)性較差。

但是，當(dāng)將放電程度控制在50%-60%等較小范圍內(nèi)時(shí)，放電深度越小，盈利能力越強(qiáng)，同時(shí)，合適的放電深度條件下，電池配置容量越大，收益越高，削峰填谷效果越好。

長(zhǎng)期來看，隨著電池技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，電池材料不斷革新，電池內(nèi)阻與極化問題逐步改善，電池充放電效率將進(jìn)一步提升，儲(chǔ)能系統(tǒng)盈利能力將進(jìn)一步加強(qiáng)。

具體性能上，以常溫1C循環(huán)次數(shù)進(jìn)行比較，鈦酸鋰電池可循環(huán)30000次，磷酸鐵鋰電池僅3000次，NCA、NCM、鉛炭電池、鉛酸電池分別為1500次、2000次、1500次和400次，更是不能同日而語。

低溫性能和溫度范圍方面，鈦酸鋰電池工況溫度為-40℃至60℃，相較而言，磷酸鐵鋰電池、NCA、NCM的工況溫度為-40℃至60℃，鉛酸電池和鉛炭電池則為5℃至35℃，換句話說，鈦酸鋰電池的低溫性能和適宜工作溫度范圍比其他鋰電池要優(yōu)異的多。

不過，鈦酸鋰電池有一個(gè)巨大的問題，比能量?jī)H為90Wh/kg，高于40Wh/kg的鉛酸電池和鉛炭電池，可遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上140Wh/kg的磷酸鐵鋰電池，更別說240Wh/kg的NCA和200Wh/kg的NCM了。

如何增強(qiáng)鈦酸鋰等鋰離子電池的盈利能力是市場(chǎng)關(guān)注的一個(gè)重要問題。

相關(guān)研究人員以不同鈦酸鋰電池容量、放電深度為自變量，年盈虧為因變量，利用福州 某城區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究得出了相關(guān)年盈虧結(jié)果表。






審核編輯：劉清