滨松铅酸蓄电池每日经济新闻记者 马玥 赵春燕 发自北京
尽管市场空间广阔,但化学储能现下仍处于培育期,不同技术流派对于行业标准之争是当前整个行业的主题之一。由于技术、稳定性资本、价格方面的短板,化学储能早期的发展离不开政府项目的引导。在这一背景下,切入政府项目成
在通讯及PC应用无处不在的今天,UPS电源也得到了大量的应用。所谓UPS(UninterrupTIble Power System),即不间断电源,是将蓄电池(多为铅酸免维护蓄电池)与主机相连接,通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给计算机、计算机网络系统或精密仪器提供不间断且高质量的电力供应。
目前市场上流行的UPS主要有3类:后备式、在线式和线上交错式。
对于已备受关注UPS电源,你了解多少?
图1:后备式UPS运作框图
后备式又称为非在线式不间断电源(Off-Line UPS),它只是“备援”性质的UPS,市电直接供电给用电设备也为电池充电(Normal Mode),一旦市电供电品质不稳或停电了,市电的回路会自动切断,电池的直流电会被转换成交流电接手供电的任务(Battery Mode),直到市电恢复正常,“UPS只有在市电停电了才会介入供电”,不过从直流电转换的交流电是方波,只限于供电给电容型负载,如电脑和监视器。
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图2:在线式UPS运作框图
在线式UPS(On-Line UPS)的运作模式为“市电和用电设备是隔离的,市电不会直接供电给用电设备”,而是到了UPS就被转换成直流电,再兵分两路,一路为电池充电,另一路则转回交流电,供电给用电设备;市电供电品质不稳或停电时,电池从充电转为供电,直到市电恢复正常才转回充电,“UPS在用电的整个过程是全程介入的”。
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图3:在线互动式UPS运作框图
在线互动式(Line-InteracTIve UPS),基本运作方式和离线 式一样,不同之处在于线上交错式虽不像在线式全程介入供电,但随时都在监视市电的供电状况,本身具备升压和减压补偿电路,在市电的供电状况不理想时,即时校正,减少不必要的“Battery Mode”切换,延长电池寿命。
如上所述,无论是哪一类UPS,都会有逆变的环节,而逆变可分为:推挽式、半桥式、全桥式。下面以全桥式逆变来说明。
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图4:全桥式逆变电路
在实际应用中,对于MOS管等的驱动,既需要很好的驱动能力,又对隔离有需求。而世强代理的Silicon Labs,作为业内**的精密混合信号供应商,它推出的SI823X就可以很好地解决这个问题。关于SI823X物料更多的资讯方案可以在世强元件电商平台上下载。
为储能厂商们推销自身技术标准的**突破口。
厂商鏖战张北项目/
张北示范工程是指我国**大型储能示范项目—国家风光储输示范工程。早在2010年,张北示范工程一期储能工程的招标已吸引了比亚迪、万向、中航锂电、东莞新能源(ATL)等企业的关注与争夺,背后依稀隐现各种电池技术流派的较量。
资料显示,张北示范工程于2009年由财政部、科技部和国家电网共同启动,总投资约150亿元,当年6月,一期工程落户河北省张家口市张北县,计划建设风电100兆瓦、光伏发电50兆瓦、储能20兆瓦,总投资约33亿元。二期扩建工程已于2013年6月份开工建设,计划投资约为60亿元人民币,将新增风力发电装机容量40万千瓦、光伏发电装机容量6万千瓦和化学储能装置5万千瓦,总装机容量扩大到一期的4倍多。
2011年,一期工程储能设备中标结果显示,4个磷酸铁锂电池包分别由比亚迪(002594,SZ)、ATL、中航锂电和万向公司中标,第5个电池包是北京普能世纪有限公司 (以下简称普能世纪)中标的液流电池系统。
近日有业内人士透露,在一期电池产品中,国网不是特别满意。对此,国家电网中国电力科学研究院电工与新材料研究所所长来小康向《每日经济新闻》记者表示:“一期示范的电池没什么问题,完成了我们需要的功能。其实示范有两层目的:一是这些电池要起到储能的作用,比如平抑波动、削峰填谷等,这些功能都已经完成;二是评价电池长期的运行效果,比如会不会出现毛病,寿命有多长,但这是长期的工作。”
“国网的技术偏好没有确定,所以还可以采用不同技术来试。”上述业内人士称。
2013年7月,国家风光储输示范工程(一期)胶体铅酸电池进行招标,一个月后,中标结果公布,中标总金额为1653万元,中标人为江苏双登集团和南都电源(300068,SZ),投标总价分别为795万元和768万元。
至此,张北示范工程这一备受关注的项目已经试用了磷酸铁锂、液流、铅酸三种电池技术。
“(张北示范工程)二期,储能这部分还没有开始招标,但是我们作为技术支持,设计的部分已经完成了。”来小康说。
“对于电池企业来说,进入张北示范工程的意义是巨大的,尽管不一定盈利,但企业都是削尖脑袋往里钻。”曾经为普能世纪的创始人兼董事长、现任中关村储能产业技术联盟储能专业委员会理事长俞振华对《每日经济新闻》记者表示。
“张北示范工程所创造的价值不**于项目本身,更表现于它在新能源储能领域的示范作用和战略意义。”南都电源储能事业部项目经理于建华认为,一期工程的成功中标是公司战略发展的重要里程碑,目前合同已正式签署。
对于张北示范工程电池技术路线的选择,来小康表示,“现在没到明确下结论的时候。哪种技术好,哪种差,我们还没有足够的证据。这几种电池都有它的应用空间,我们之所以选它,一是它具备示范运行的基本条件,二是它有改进空间。”
来小康强调,“它是示范工程,从纯粹商业角度考虑是不行的,但是我们要对各种基本主流的储能技术进行评价,要在现场真正运行的时候考量效果,**上任何一个技术的发展都希望通过示范来进行信息反馈,从而引导技术发展,我们也想以此告诉厂家,技术还有什么缺陷,和我们需要的还有多大差距。”
全国政协委员、北京市政协副主席蔡国雄也一再强调,张北项目只是一个示范工程,“哪种电池入选,可能对该电池厂家是个鼓励,未来有多大程度的展开,还需要多方面检验。”
谁是未来的主流?/
电池技术在国家储能示范项目中被认可,很可能代表其在未来市场上的主流地位。而在化学储能领域,目前处于主流地位的大致是三类,即铅酸电池、锂电池和液流电池。
赛迪顾问投资战略咨询中心总经理吴辉对 《每日经济新闻》记者表示,“铅酸电池可能要用在特定的应用领域,但被锂电替换是必然的。短期来看,锂电是一个较好的选择,也是未来这几年电池的主流。不过,铅酸电池肯定不会消失,在某些传统领域还是很大的市场,在电动汽车和基站上,锂电的替代率没有达到10%。至少未来铅酸电池有自己的应用领域,它自己也在做技术进步。”
主营风能、太阳能储能电池以及铅酸、锂离子、镍氢等动力电池的天能集团董事长张天任也同样看好铅酸电池的发展,他表示,2012年铅蓄电池在储能领域的产值达到53亿元,其他电池为7亿元,考虑到铅蓄电池的性价比和推广技术成熟度都更高,且安全性好、回收率高,与锂电池、镍氢电池等电池产品相比还是有很多优势。
滨松铅酸蓄电池不过,高工锂电产业研究所副所长罗焕塔还是认为,在储能领域,锂电池是主流地位,“对于未来的大型储能上,肯定会有一两种技术主导,不会出现太多,中小型储能领域可能会以锂电池为主。”
对于未来的主流之争,各家电池企业也在不断筹划布局。例如,在通信基站备用电源上,南都电源等企业的铅酸电池,以及自身的锂电池占据较大份额。而在家庭储能和电动汽车上,比亚迪等企业一直在谋划发展。液流电池领域,鑫龙电器(002298,SZ)因和美国ZBB的合作,带动其股价在今年一季度大幅上涨。
对于液流电池的适用领域,浙商证券分析师史海升对记者说,“液流电池的应用领域较多,不过它不能作为消费电子的电池,也不能作为动力电池。但可以用作大规模储能,比如风电场和备用电源。”
无论使用那种充电方法,都应该注意按照厂家产品说明,控制充电电压和电流,以防过压和过流导致蓄电池性能下降和寿命缩短或损坏。
在电源系统中,电池总是在线备用工作的,这样电池基本上处于长期的浮充状态中,浮充电压的选取对电池的长期可靠运行起着至关重要的作用,正如前面说到的,偏高的浮充电压会造成电池缓慢失水并产生热失控使电池失效;偏低的浮充电压会造成电池长期处于充不饱的状态,使电池发生硫酸化而导致电池失效。正确的浮充电压一般应选在2.23V/单体,并应随同电池工作温度进行相应调整,由于电池生产厂家的不同,这一参数会有一些差异,应严格按照厂家提供的参数选取。