Ứng dụng và ưu nhược điểm của hệ thống lưu trữ năng lượng pin LiFePO4

Với sự phát triển nhanh chóng của năng lượng gió, quang điện và ngành sản xuất năng lượng tái tạo khác, sự can thiệp vào lưới điện, ô nhiễm và tính ngẫu nhiên do việc từ bỏ các vấn đề về ánh sáng và gió ngày càng trở nên nghiêm trọng. Kể từ năm 2011, thông qua việc phát triển, thử nghiệm và ứng dụng tinh tế các hệ thống lưu trữ năng lượng hóa học dựa trên bộ pin lithium iron phosphate, đã khắc phục và tiếp tục khắc phục hết vấn đề ứng dụng này đến vấn đề ứng dụng khác trong hệ thống lưu trữ năng lượng. Sau đây là phần giới thiệu về ứng dụng hệ thống lưu trữ năng lượng nhóm lithium iron phosphate cũng như những ưu điểm và nhược điểm.

Các thành phần hệ thống lưu trữ năng lượng của bộ pin lithium iron phosphate

– Hệ thống điều khiển

Hệ thống lưu trữ năng lượng LiFePO4 được điều khiển bởi bộ điều khiển logic khả trình (PLC) và giao diện người-máy (HMI). một trong những chức năng chính của hệ thống PLC là kiểm soát thời gian và tốc độ sạc của hệ thống lưu trữ năng lượng.

Ví dụ, PLC nhận dữ liệu thời gian thực về giá điện và quyết định hệ thống pin có thể được sạc lại nhanh như thế nào dựa trên nhu cầu tối đa cho phép, trạng thái sạc và so sánh giá trong giờ cao điểm/thấp điểm.

Quyết định này mang tính động và có thể được tối ưu hóa tùy theo từng trường hợp cụ thể. Nó được tích hợp vào phần còn lại của hệ thống bằng các đầu vào truyền thông, tín hiệu điều khiển và nguồn điện được tiêu chuẩn hóa. Nó có thể được truy cập thông qua quay số hoặc Internet.

– Hệ thống chuyển đổi năng lượng (PCS)

Chức năng của Hệ thống chuyển đổi năng lượng là sạc và xả pin và cung cấp chất lượng điện năng được cải thiện, hỗ trợ điện áp và kiểm soát tần số cho lưới điện địa phương. Nó có bộ điều khiển động (DSP) phức tạp và hoạt động nhanh, đa góc phần tư với các thuật toán điều khiển chuyên dụng, có khả năng chuyển đổi đầu ra trên toàn bộ phạm vi của thiết bị, tức là theo chu kỳ từ hấp thụ toàn bộ năng lượng sang đầu ra toàn bộ năng lượng. Nó hoạt động phù hợp với mọi sự kết hợp giữa công suất phản kháng và nhu cầu công suất tác dụng và phản kháng.

– Ngăn xếp pin lithium sắt photphat

Ngăn xếp được tạo thành từ một số ô đơn lẻ. Hệ thống lưu trữ năng lượng gói pin Lithium Iron Phosphate có khả năng lưu trữ và cung cấp năng lượng quy mô lớn theo yêu cầu một cách tiết kiệm, chủ yếu ở chế độ tĩnh. Đây là công nghệ có tuổi thọ cao, ít bảo trì, hiệu quả cao, hỗ trợ mở rộng không ngừng công suất và dung lượng lưu trữ. Hệ thống lưu trữ năng lượng đặc biệt hiệu quả đối với các nhà cung cấp năng lượng tái tạo, các công ty lưới điện và người dùng cuối.

Hệ thống pin

Hệ thống lưu trữ năng lượng lithium iron phosphate có thể được áp dụng trong tất cả các phần của chuỗi giá trị cung cấp điện, chuyển đổi nguồn điện tái tạo không liên tục như gió và mặt trời thành sản lượng điện ổn định; giải pháp tối ưu để cung cấp điện cho vùng sâu, vùng xa.

hoãn các khoản đầu tư cố định vào lưới điện và các ứng dụng để giảm đỉnh và thung lũng. Hệ thống lưu trữ năng lượng cũng có thể được sử dụng làm nguồn điện dự phòng cho các trạm biến áp và trạm cơ sở truyền thông. Hệ thống lưu trữ năng lượng LiFePO4 thân thiện với môi trường, có tác động sinh thái thấp nhất so với bất kỳ công nghệ lưu trữ năng lượng nào và không sử dụng các nguyên tố như chì hoặc cadmium làm chất phản ứng chính.

Ưu điểm của hệ thống lưu trữ năng lượng pin LiFePO4

Pin lithium iron phosphate có tuổi thọ cao. Vòng đời hơn 2000 lần, vòng đời 3C hơn 800 lần. Trong cùng điều kiện, pin lithium iron phosphate có thể sử dụng được từ 7 đến 8 năm.
An toàn để sử dụng. Pin lithium sắt photphat sau khi kiểm tra an toàn nghiêm ngặt, ngay cả khi va chạm mạnh sẽ không tạo ra vụ nổ.
Sạc nhanh. Sử dụng bộ sạc chuyên dụng, sạc 1,5C trong 40 phút có thể làm đầy pin, dòng điện khởi động lên tới 2C.
Pin lithium sắt photphat chịu nhiệt độ cao. Đỉnh nhiệt của pin lithium sắt photphat có thể đạt tới 350 đến 500 độ C, phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng (-20 ~ +75oC), nhiệt độ cao (60oC).
Pin lithium iron phosphate có dung lượng lớn. Mật độ năng lượng gấp 3 đến 4 lần so với pin axit chì, gấp 2,5 lần so với pin niken-cadmium và gấp 1,8 lần so với pin niken-hydrua kim loại.
Bộ pin lithium iron phosphate không có hiệu ứng nhớ. Bất kể pin đang ở trạng thái nào, bạn có thể sử dụng khi di chuyển, không cần phải lắp pin hoàn toàn trước khi sạc.

Nhược điểm của hệ thống lưu trữ năng lượng pin LiFePO4

Tính nhất quán kém. Tuổi thọ của pin sắt photphat thấp hơn đáng kể so với pin đơn. So với các loại pin khác, tuổi thọ của pin lithium iron phosphate không có lợi thế đáng kể. Trên thị trường thứ cấp có một số lượng lớn các bộ pin chưa đạt được tuổi thọ như mong đợi trước khi bị loại bỏ.
Hiệu suất nhiệt độ thấp là không tốt. Dưới 0 độ khi công suất giảm nhanh, ở chu kỳ nhiệt độ thấp hiệu suất cực kỳ kém.
Trong quá trình thiêu kết trong quá trình điều chế lithium sắt photphat, có khả năng oxit sắt bị khử thành sắt đơn trong môi trường giảm nhiệt độ cao. Sắt nguyên khối có thể gây đoản mạch cực nhỏ trong pin, là vật liệu cấm kỵ nhất trong pin.
Chi phí chuẩn bị nguyên liệu và chi phí sản xuất pin cao, hiệu suất pin thấp, tính nhất quán kém.
mật độ rung cực âm của pin lithium sắt photphat nhỏ, mật độ thường nằm trong khoảng 0,8 đến 1,3 hoặc hơn.

Trong quá trình liên tục nghiên cứu, phát triển và thực hành các hệ thống lưu trữ năng lượng, ngoài một số vấn đề thực tế đã thiết kế một giải pháp tương ứng, còn có các vấn đề giám sát từ xa, hệ thống quản lý đám mây, thu thập và phân tích dữ liệu lớn và tái chế pin lưu trữ năng lượng, v.v. .để thực hiện việc phát triển và ứng dụng thực tế. Điều này liên tục được áp dụng và nâng cao trong việc lưu trữ năng lượng của nhà máy điện trong tương lai, lưu trữ năng lượng gia đình, lưu trữ năng lượng truyền thông và các hệ thống lưu trữ năng lượng khác nhau.