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    叉車釩電池解析 叉車鋰電池的“繼任者” 有何優點

    發布日期:2018/11/13 14:22:16編輯:tcm

     釩電池(VRB)是一種新型清潔能源存儲裝置,經過美國、日本、澳大利亞等國家的應用驗證,與目前市場中的鉛酸蓄電池、鎳氫電池相比,具有大功率、長壽命、支持頻繁大電流充放電、綠色無污染等明顯技術優勢。

      一、釩電池工作原理

      釩電池(VRB)是一種新型清潔能源存儲裝置,經過美國、日本、澳大利亞等國家的應用驗證,與目前市場中的鉛酸蓄電池、鎳氫電池相比,具有大功率、長壽命、支持頻繁大電流充放電、綠色無污染等明顯技術優勢,主要應用于再生能源并網發電、城市電網儲能、遠程供電、UPS系統、海島應用等領域。

      公開資料顯示,釩電池一次性充電后,續航能力可達1000公里,充電時間只需3分鐘—5分鐘,成本造價是目前24V鋰電池的40%,從續航、充電時間與成本上均被譽為“完美電池”。

      與其它蓄能系統相比,全釩氧化還原液流電池的應用優點是:

      1、電堆作為發生反應的場所與存放電解液的儲罐分開,從根本上克服了傳統電池的自放電現象。功率只取決于電堆大小,容量只取決于電解液儲量和濃度,設計非常靈活;當功率一定時,要增加儲能容量,只需要增大電解液儲罐容積或提高電解液體積或濃度即可,而不需改變電堆大小;可通過更換或添加充電狀態的電解液實現“瞬間充電”的目的。可用于建造千瓦級到百兆瓦級儲能電站,適應性很強。

      2、充、放電性能好,可以進行大功率的充電和放電,也可以允許浮充和深度放電。對鉛酸蓄電池來說,放電電流越大,電池的壽命越短;放電深度越深,電池的壽命也越短。而釩電池放電深度即使達到100%,也不會對電池造成影響。而且釩電池不易發生短路,這就避免了因短路而引起的爆炸等安全問題。

    釩電池的基本工作原理示意圖
    釩電池的基本工作原理示意圖

     

      3、可充放電次數極大,理論上壽命是無數次。充放電時間比為1:1,而鉛酸電池是4:1。而且釩電池充、放切換響應速度快,小于20毫秒,非常有利于均衡供電。

      4、能量效率高,直流對直流能量效率可以達到80%以上,而鉛酸電池只有60%左右。釩電池組中的各個單位電池狀態基本一致,維護簡單方便。

      5、選址自由度大,占地少,系統可全自動封閉運行,不會產生酸霧,沒有酸腐蝕。電解液可反復利用,無排放,維護簡單,操作成本低。是一種綠色環保儲能技術。因此對于可再生能源發電,釩電池是鉛酸電池理想的替代品。

      二、釩電池能否引領新能源革命

      釩電池(VRB,VanadiumRedoxFlowBattery)是當今世界上規模最大、技術最先進、最接近產業化的高效可逆燃料電池,具有功率大、容量大、效率高、成本低、壽命長、綠色環保等一系列獨特優點,在風力發電、光伏發電、電網調峰、分布電站、軍用蓄電、交通市政、通訊基站、UPS電源等廣闊領域有著極其良好的應用前景,在日本、加拿大、美國、澳大利亞、西歐等國家和地區已開始取代容量小、壽命短、污染大的鉛酸電池。

      風力發電

      目前風力發電機需要配備功率大約相當于其功率1%的鉛酸電池用于緊急情況時風機保護收風葉用,另外每一臺風機還需要配備功率大約相當于其功率4%的后備蓄電池。由于電網已成為風電發展的瓶頸,隨著風電的爆炸式發展,風電與電網的矛盾將越來越突出,為了減少對電網的沖擊,大幅度提高風電場電力的使用率同時賺取巨額的電網峰谷差價,風電場將需要配備功率相當于其功率10~50%的動態儲能蓄電池。對于風機離網發電,則需要更大比例的動態儲能蓄電池。

      由于風機現在使用的鉛酸電池存在容量小、壽命短、穩定性差、維護費時費力、污染大等嚴重缺陷,風機制造廠家一直在尋找更好的可以替代鉛酸電池的產品,相信擁有眾多杰出優點的釩電池完全可以取代現有的鉛酸電池,進而構建風電場的動態能源儲存系統,大幅度提高風電場的效率和效益,推動風電產業更好更快地發展。

      光伏發電

      據權威機構統計,近幾年全球光伏組件的年均增長率高達30%,光伏產業成為全球發展最快的新興行業之一。特別是2008年,全球光伏發電裝機總量達到3吉瓦。

      顧名思義,光伏發電需要太陽光,一旦到了晚上和陰雨天就發不了電,因而需要蓄電池為其儲存電力,由于鉛酸電池功率、容量、壽命均非常有限,相信集眾多杰出優點于一身的釩電池將作為光伏發電儲能電池的首選。

      電網調峰

      電網調峰的主要手段一直是抽水蓄能電站。近二三十年來,世界發達國家抽水蓄能電站發展越來越快。世界上抽水蓄能電站發展最快、裝機容量最多的是日本,其次是美國、意大利德國法國西班牙等,日本和美國抽水蓄能電站裝機容量均已超過2000萬千瓦。

      由于抽水蓄能電站需建上、下兩個水庫,受地理條件限制較大,在平原地區不容易建設,而且占地面積大,維護成本高。釩電池蓄能電站不受地理條件限制,選址自由,占地少,維護成本低。可以預期,隨著釩電池技術的發展,釩電池蓄能電站將逐步取代抽水蓄能電站,在電網調峰中發揮重要的作用。

      交通市政

      隨著世界城市化進程的不斷加快和汽車保有量的持續增加,汽車尾氣污染已經成為城市空氣污染的頭號污染源。大力發展節能、環保的電動汽車替代傳統燃油汽車,已成為了人們的共識。隨著釩電池技術的快速發展,可以預期,擁有眾多杰出優點的釩電池將在電動汽車(特別是城市公交客車)、電動機車、電動自行車、電動船舶、交通信號、風光互補路燈等廣闊領域發揮重要作用。

      通訊基站

      通信基站和通信機房需要蓄電池作為后備電源,且時間通常不能少于10小時。對通訊運營商來講,安全穩定可靠性和使用壽命是最重要的,在這一領域,釩電池有著鉛酸電池無法比擬的先天優勢。

      UPS電源

      賽迪顧問研究顯示,2007年UPS市場出現了持續增長的態勢,主要原因是中國經濟的持續高速發展帶來的UPS用戶需求分散化,使得更多的行業和更多的企業對UPS產生了持續的需求。未來幾年,UPS產品發展的方向是更高的可用性、安全性以及功能的集成化、智能化和人性化。

      目前中國的UPS市場強烈需求功率大、安全、穩定可靠的蓄電池,釩電池在這一領域,相對于鉛酸電池無論在功率、安全穩定性、還是使用壽命上都有著絕對優勢。

      分布電站

      當今社會對能源與電力供應的質量、效率、環保以及安全可靠性要求越來越高,大電網由于自身的缺陷已經不能滿足這種要求。隨著分布電站的崛起,大型中心電站將逐步走向衰落。相信釩電池將首先在醫院、指揮控制中心、數據處理和通訊中心、商業大樓、娛樂中心、政府要害部門、制藥和化學材料工業、精密制造工業的分布電站中發揮重要作用。

      軍用蓄電

      釩電池還可以在軍事基地、指揮中心等軍事部門的軍用蓄電中發揮重要作用

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