在金風(fēng)科技二期的一棟辦公樓的一層,為這個項目的儲能、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)備主要用于能量儲能。
目前,鋰電池技術(shù)已相當(dāng)成熟,價格也比較低,但由于金風(fēng)微網(wǎng)所采用的鋰電池是由單個電池通過串并聯(lián)而成的“成堆”系統(tǒng),對供應(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能技術(shù),而且最近“很火”。
在釩液流室中記者可以看到,4 個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,通向一臺高大的設(shè)施——電堆。
罐子里的液體是能量的存儲體——釩的溶液,該設(shè)備的原理是通過釩離子的價態(tài)變化來實現(xiàn)電子的吸收或釋放。要想增加電池的容量,也
就是放電時間,可以直接增加釩溶液。在這個過程中,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個小時的電力。這樣算來,它就相當(dāng)于一個能夠存儲800 千瓦時電的大電池。
據(jù)了解,雖然以上兩種儲能方式都通過了24 小時和72 小時實驗,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,提高運行效率。這些改進(jìn)是這兩種儲能系統(tǒng),乃至整個微網(wǎng)實現(xiàn)商業(yè)化的必經(jīng)之路。
因此,目前該項目的儲能電池還沒有實現(xiàn)無限制地充放運行,“在鋰電池成堆之后,安全風(fēng)險是值得認(rèn)真對待的。我們必須明確了解運行會出什么異常,檢測系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等的情況。”谷延輝介紹說。
事實上,釩液流電池也仍然處于技術(shù)探索階段,國內(nèi)掌握該技術(shù)的公司不是很多,與鋰電池相比,它也并不是毫無缺點。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,價格昂貴。
除了鋰電池與釩液流電池這兩種主要運用于減少棄風(fēng)損失的能量型儲能設(shè)備外,金風(fēng)微網(wǎng)還引入超級電容和飛輪。這是兩種功率型儲能設(shè)備,雖然技術(shù)大相徑庭,但使用它們的結(jié)果是一樣的:短時提高電能質(zhì)量,以及平滑高頻的波動。
據(jù)記者實地了解,目前該項目的飛輪還未到位,這與我國還沒有生產(chǎn)出滿足微網(wǎng)需求的產(chǎn)品有關(guān)。而不少廠家能夠生產(chǎn)的超級電容,早在2012 年便已經(jīng)在金風(fēng)微網(wǎng)中開始了相關(guān)測試。據(jù)谷延輝介紹,安裝于金風(fēng)微網(wǎng)項目中的超級電容共有8 組,每組擁有48 個單體為2500 法拉的電容。該超級電容的功率為200千瓦,放電時間能夠持續(xù)10 秒,循環(huán)壽命能夠超過50 萬次。
控制和策略
“紅色的代表回路合上,綠色的是沒合上。因此,現(xiàn)在風(fēng)電機組和光伏發(fā)電都是開著的,但因為風(fēng)速只有2.4 米/秒,所以風(fēng)電機組沒有發(fā)電。”谷延輝指著控制室中的電腦屏幕為記者演示。