在风场中,不同的储能电池维护成本各有特点。目前,动力电容电池的循环次数比较多,储能电站不会因为其电池衰减而影响效益,维护成本相对较低。铅酸电池被广泛用作小型风力和太阳能非并网发电系统的储能装置,因其在军事和国民经济风力和太阳能发电系统中应用广泛,可推测其维护成本可能也在一定可接受范围内。钠硫电池响应速度快,可以在分钟级内实现充放电转换,作为风储联合系统的储能元件被广泛应用,但其系统成本高,电站运行基本免维护,这也可能意味着其在一定程度上维护成本相对稳定。全钒液流电池寿命可达 20 年,减少了电池更换频率,降低了成本,在风场配套中具有重要作用,其为物理储能,无化学反应,对环境友好,安全性高,维护成本可能也相对较低。总的来说,目前在风场中难以明确哪种储能电池的维护成本绝对最低,但动力电容电池、铅酸电池、钠硫电池和全钒液流电池在维护成本方面都有各自的优势特点。不过,不同的风场条件和需求也会影响对储能电池维护成本的评估。
动力电容电池在风场的维护成本特点动力电容电池在风场中具有较低的维护成本。动力电容电池采用无机电解液,本身不会燃烧爆炸,通过了挤压、针刺、短路、加热、震动等安全测试,电池不燃烧、不爆炸,极大地提高了安全性,减少了因安全问题带来的维护成本。其标称循环寿命为充放电 10000 次,在公交车的实际行驶工况下,已循环 28000 余次,产品无异常;深圳某公司智能机器使用动力电容电池完成 200A/20 秒大电流急速充电超过 127000 次,产品也无任何异常。这意味着在风场的使用中,动力电容电池可以长时间稳定运行,减少了更换电池的频率,从而降低了维护成本。动力电容电池的运行温度为 -40~+55℃,可在全球多数地区使用,在我国北方地区使用时尤其具有优势,能适应风场各种复杂的环境条件,减少了因环境温度不适而导致的维护需求。此外,由于动力电容电池的循环次数比较多,储能电站不会因为其电池衰减而影响储能电站的效益,进一步降低了维护成本。
铅酸电池在风场的维护成本分析铅酸电池在风场中的维护成本有一定特点。铅酸电池一直是我国两轮电动车主要使用的电池类型,渗透率达 90%。相比于锂电池,铅蓄电池具有成本低、续航强、可回收等优点,但重量大也是其劣势所在。从成本结构来看,原料铅占比最高,达到 40%,其次为加工费、电解液、极板、铜件。上游铅产量和价格对铅酸蓄电池行业影响大,议价能力弱。对于风场来说,铅酸电池在使用过程中需要注意温度控制,温度变化范围越小越好。为了保证蓄电池正常工作,可以选择蓄电池组深埋,利用深土层的恒温功能。然而,铅酸电池的使用寿命相对较短,可能需要定期更换,这会增加维护成本。同时,直流电容易引起金属表面腐蚀,导致接口处电阻变大,引起接触不良,也需要进行维护。
钠硫电池在风场的维护成本情况钠硫电池在风场的维护成本相对较高。其原材料钠、硫比较容易获得,但是生产成本高,约为 2000 元/kWh。钠硫电池系统成本高,运行需要附加供热设备来维持温度,这增加了运营成本。同时,过度充电时很危险,因此在安全性和免维护性方面存在不足。在风场中,这意味着需要投入更多的人力和物力来进行维护,以确保钠硫电池的安全稳定运行。
全钒液流电池在风场的维护成本优势全钒液流电池在风场中具有一定的维护成本优势。钒电池储能电站不受地理条件限制,选址自由,占地少,维护成本低。全钒液流电池的储能电堆功率密度和电池能量效率都有显著提升,成本也下降约 30%左右。全钒液流电池的寿命可达 20 年,减少了电池更换频率,降低了成本。此外,全钒液流电池在风力发电、光伏发电领域具有寿命长、效率高等优势,可有效构建动态能源储存系统。在风场中,全钒液流电池的这些特点使其维护成本相对较低。
风场条件对储能电池维护成本的影响风场的环境条件对储能电池的维护成本有着重要影响。风速的变化给风电机组的出力带来了很大影响,弱风和无风时段出力减小或停机,负荷低谷时段又有可能风速较大,发电功率难以保证平稳,造成频率和电压不稳。这种不稳定的电力输出会对储能电池造成一定的压力,可能增加维护成本。不同的储能电池对环境温度的适应能力也不同,例如动力电容电池的运行温度为 -40+55℃,能适应较恶劣的环境条件,而锂电池设计运行温度为 1050℃,在低温环境下可能需要额外的保温措施,增加维护成本。此外,风场的地理位置、气候条件等也会影响储能电池的维护成本。例如,在北方地区,冬季气温较低,可能需要对储能电池进行保温处理;在沿海地区,空气湿度较大,可能需要对储能电池进行防潮处理。
综上所述,在风场中,全钒液流电池和动力电容电池在维护成本方面具有一定优势。全钒液流电池具有寿命长、效率高、成本下降等优势,动力电容电池具有安全性能好、循环寿命长、运行温度范围广等特点。然而,具体哪种储能电池的维护成本最低,还需要根据风场的具体条件和需求来综合考虑。