风光互补发电系统（锂电池篇）

风光互补发电系统（锂电池篇）

风光互补发电系统属于离网储能电站。离网应用领域具备针对性，可以解决无电无网区域电源电力供给，经过多年的技术更新已经加入的锂电池方面的应用。行业内锂电池分类常见有两种：磷酸铁锂和三元锂电池。但考虑到离网型发电系统电站一般安装在偏僻远离电网的地区：如森林丛林、沿海流域、河流湖泊、高速公路、沙漠地区、高山地区、矿山地区、海上平台等等；如何选择合适的容量和存储方式成为关键问题。电池组的容量是根据系统的充电、放电、储电、控制参数来配比设计；电池组属于有化学能转化为电能的原理，系统安装现场环境温度问题对于电池组的性能发挥是非常关键，温度会严重影响到电池内部的化学反应频率和活性。

1、锂电池分类。

行业内锂电池分类常见有两种：磷酸铁锂和三元锂电池。

磷酸铁锂电池，是一种使用磷酸铁锂（LiFePO₄）作为正极材料，碳作为负极材料的锂离子电池，单体额定电压为3.2V，充电截止电压为3.6V~3.65V。

三元聚合物锂电池：是指正极材料使用镍钴锰酸钾（Li(NiCoMn)O₂）或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池，三元复合正极材料是以镍盐、钴盐、锰盐为原料。

磷酸铁锂和三元锂性能对比：

l   （能量密度）磷酸铁锂电池单体，能量密度为120Wh/kg，磷酸铁锂电池组为80Wh/kg；三元锂电池单体，能量密度为180Wh/kg，成组后能量密度为110Wh/kg。从数据上来看，在能量密度方面，三元锂电池优于磷酸铁锂电池。

l   （安全性）三元锂电池液态电解质易燃易爆，在长期使用过程中容易触发热失控，在充放电过程中锂枝晶的生长容易刺破隔膜，引起电池短路，造成安全隐患。而磷酸铁锂电池包在实际使用中具有耐高温、安全稳定性强、循环性能更好的优势。

l   （成本）由于磷酸铁锂电池不含有贵重金属材料，因此原材料成本就可以被压缩的非常低廉。而三元锂电池是以镍钴锰酸锂做为正极材料，石墨作为负极材料的锂电池，因此成本会比磷酸铁锂电池贵很多。

系统储能电池选型：风光互补发电系统安装在户外严酷环境长时间稳定安全运行是十分重要，选择产品时需要考虑储能电池种类、应用、施工问题、系统续航、电池寿命等方面，所以采用磷酸铁锂是一个不错的选择。

1.   温度因素和低温解决方案。

磷酸铁锂的工作温度范围：工作温度为-20℃-60℃，用于户外场景满足要求。

方案一：遇到北方寒冷低温场景可以增加物理保温箱设备，用于储能保温作用，保温箱采用特殊订制，箱体6个平面内侧厚度50mm保温层（保温箱严禁放在太阳下暴晒）。

方案二：遇到北方寒冷低温场景可以把磷酸铁锂电池定制化设计，使用智能电子辅助加热功能。这个功能与行业中的加热不一样，因为系统是一个离网型，储能电池的电量是有限的，所以锂电池BMS需要通过风光互补发电系统来参与电源管理机制，实现联动机制条件充电加热的效果。

2.   容量DOD100%放电系数：

在风光互补发电系统配置应用中，磷酸铁锂的循环寿命可达2000次以上，理论值估算可达8-10年。比传统使用的铅酸电池增加了4倍寿命。

3.   高容量比。

离网发电系统中，磷酸铁锂也越来越收到大家的认同，因为它的同等容量下，重量减少1/3，运输成本和施工便捷性也更有优势。