鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:808次 | 2021年09月09日
鉛炭電池:儲(chǔ)能新秀主打“安全牌”
近日,位于澳大利亞維多利亞州的特斯拉Megapack儲(chǔ)能電站發(fā)生爆燃,引起火災(zāi)。據(jù)了解,該儲(chǔ)能項(xiàng)目是全球最大的電池儲(chǔ)能項(xiàng)目之一,發(fā)生事故的設(shè)施為重達(dá)13噸的鋰離子電池。而今年四月,北京南四環(huán)的一處鋰離子電池儲(chǔ)能電站也發(fā)生了爆炸事故。
過(guò)去幾年,在各路資本的加持下,儲(chǔ)能市場(chǎng)逐漸升溫,但與之相關(guān)的安全性問(wèn)題也逐步暴露。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),過(guò)去3年間,全球范圍內(nèi)的儲(chǔ)能項(xiàng)目發(fā)生爆炸和火災(zāi)事故共計(jì)20余起。
面對(duì)這種情況,人們不禁要問(wèn),有沒(méi)有既可以保證能量存儲(chǔ),又可以確保安全的儲(chǔ)能之道呢?
電化學(xué)儲(chǔ)能或?qū)⒊芍髁餍滦蛢?chǔ)能技術(shù)
據(jù)《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書(shū)2021》顯示,截至2020年底,我國(guó)已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模35.6GW,占全球市場(chǎng)總規(guī)模的18.6%,同比上升9.8%。其中,抽水蓄能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模最大,為31.79GW,同比上升4.9%;電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模位列第二,為3269.2MW,同比上升91.2%;在各類(lèi)電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)中,鋰離子電池的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模最大,為2902.4MW。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
目前,儲(chǔ)能行業(yè)仍處于多種儲(chǔ)能技術(shù)路線并存階段,鉛酸電池和鋰離子電池都屬于電化學(xué)儲(chǔ)能,抽水蓄能依然是當(dāng)前裝機(jī)最多的主流儲(chǔ)能技術(shù)?!皬膬?chǔ)能技術(shù)發(fā)展和商業(yè)化應(yīng)用看,抽水蓄能會(huì)受水資源分布的限制,而電化學(xué)儲(chǔ)能所受約束條件少、建設(shè)周期短、應(yīng)用場(chǎng)景廣泛,‘十四五’期間,主流新型儲(chǔ)能技術(shù)是電化學(xué)儲(chǔ)能?!碧炷芗瘓F(tuán)智慧能源研究院院長(zhǎng)郝三存說(shuō)。
鉛炭電池是儲(chǔ)能電池的又一發(fā)展方向
有關(guān)全球?qū)掖伟l(fā)生的鋰離子電池儲(chǔ)能電站安全事件,全國(guó)人大代表、天能集團(tuán)董事長(zhǎng)張?zhí)烊握J(rèn)為,重要原因在于鋰離子電池的熱失控。而鋰離子電池?zé)崾Э貏t可能是由于電池電芯本身缺陷或電池管理系統(tǒng)等設(shè)備的安全、質(zhì)量、設(shè)置問(wèn)題導(dǎo)致的。
“鉛酸電池是非常成熟的電池技術(shù),在可靠性和穩(wěn)定性方面,是其他電池技術(shù)不能比擬的。電池的電解液是水基體系,熱失控和燃燒爆炸的概率很小?!焙氯嬲f(shuō),以現(xiàn)有的全自動(dòng)回收產(chǎn)線為例,鉛酸電池回收利用率可達(dá)99%以上。除鉛以外,電池的塑料部分可做成再生塑料顆粒,硫酸也可循環(huán)再利用。
現(xiàn)在鉛酸電池還有了“升級(jí)版”
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
2020年,天能集團(tuán)完成了國(guó)家電網(wǎng)雉城(金陵變)12MW/24MWh鉛炭?jī)?chǔ)能項(xiàng)目,這是浙江省乃至全國(guó)首座超大型鉛炭?jī)?chǔ)能電站項(xiàng)目。在這之前,我國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)大連化物所)李先鋒、張華民研究員帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制的百千瓦時(shí)級(jí)(100kWh)鉛炭電池儲(chǔ)能系統(tǒng),已經(jīng)在大連化物所星海二站園區(qū)成功并網(wǎng)運(yùn)行。
鉛炭電池技術(shù)是一種新型電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù),從本質(zhì)上來(lái)說(shuō),是對(duì)鉛酸電池配方的優(yōu)化。“鉛炭電池是在鉛酸電池的負(fù)極中加入碳材料制成的電池?!睆埲A民介紹,碳是非常神奇的元素,擁有的化合物種類(lèi)最豐富,它的加入,使鉛炭電池在保留鉛酸電池原有功率密度的基礎(chǔ)上,充放電性能得到大幅改善。而且鉛炭電池和鉛酸電池相同,基本可實(shí)現(xiàn)100%回收,是目前相對(duì)經(jīng)濟(jì)可行的電力儲(chǔ)能技術(shù)路線之一。由于鉛炭電池的電解液是硫酸水溶液,只要保持通風(fēng),就不會(huì)發(fā)生燃燒爆炸,安全性好?!敖窈箅S著技術(shù)的不斷成熟,鉛炭電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)⒄紦?jù)越來(lái)越大的市場(chǎng)份額?!睆埲A民說(shuō)。