新能源汽车的发展已经进入了全面政策扶持阶段。随着政府对电动汽车产业的持续推动,电池技术作为关系到整个产业发展的核心技术,也将成为政策重点支持的对象。同时电动汽车产业的发展也会带动电动汽车作为储能设备的应用推广,为储能产业迎来新的发展商机。
电动汽车的发展将汽车生产与电力系统结合了起来,电动汽车的动力电源在实现了汽车作为交通工具的作用之外,还能将其变成一种可能的备用电源。通过动力电池的梯次使用和电动汽车的V2G模式,汽车的动力电池作为储能产品可以成为帮助电网进行调峰、调频等应用的备用电源。
电动汽车作为一种储能设备,具有其自身的优势。首先,电动汽车在使用中有90%的时间处于停泊状态,车载电池可以被看做一个分布式储能单元。其次,电动汽车的电池能量密度高,即使淘汰下来的二次电池也可以作为储能设备提供几小时的稳定电量。因此,电动汽车或电动汽车的动力电池作为储能设备的应用前景广阔。目前,常见的动力电池参与储能的应用主要包括电池的梯次利用以及V2G技术。
1.电池的梯次利用
电池的梯次利用是指电动汽车电池使用周期结束后仍然具有很大价值,可以根据其性能进行不同梯次利用。随着电动汽车的发展,电动汽车用电池的数量会越来越多,电动汽车电池的梯次利用将会成为很重要的一类储能设备。
一般情况下,当电池只能充满原有容量80%的时候,就不再适合继续在电动汽车上使用了。通过梯次利用,二次的动力电池可以有其他用途,如安装在住宅和工业建筑使用的太阳能光伏储能系统中,辅助可再生能源的稳定输出、利用充放功能进行调峰、用作备用电源及不间断电源(UPS)。
图5-5 某微网项目一次接线图
图5-6 微网该系统架构图
2.V2G技术应用
V2G(Vehicle-to-Grid)技术是最近几年发展起来的新型技术,是“智能电网”的重要延伸部分。它主要是指电动汽车与电网的能量管理系统通信,并受其控制,实现电动汽车与电网间的能量转换(充、放电)。V2G技术的使用,可以实现以下几个应用:(www.xing528.com)
1)用户的电费管理、控制用电成本;
2)供电可靠性;
3)削峰填谷、缓解电网供电紧张;
4)稳定可再生能源发电接入。
目前V2G急需解决以下技术问题:
1)成本控制:在电动车上增加V2G功能,需增加软硬件设置,如必须新增放电功能、强化充电状态管理等,但这也增加了电动车成本。
2)电池寿命:电池给电网提供电力,势必增加车载电池的充放电次数,影响电池的使用寿命。另外作为储能设备使用时,车辆的维修和保养费用也将受到影响。
3)使用安全:确保电动汽车充放电过程的安全性。V2G的应用,将提高充放电频率、电力输出与输入对象也更为复杂,需配备更完善的充放电安全措施,以降低意外风险。
4)技术上的难题:车辆-电网间通信技术;快速响应电池技术等。
此外,电网是否接纳、充电口通信标准制定以及开发何种商业模式也是V2G发展需要考虑的因素。
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