液流储能电池电化学体系的进展

介绍了液流储能电池电化学体系的分类、特点、要求及发展方向.液流储能电化学体系可分为液相和沉积型.液相体系研究更多,较成功的有多硫化钠/溴和全钒体系,且全钒液流电池已开始商业化示范运行.沉积型体系因单液性、无膜或只需普通隔膜的特点,成为液流储能电池的发展方向.     

适用于液流电池储能系统的电池管理系统

对液流电池储能系统和锂电池储能系统进行了对比,对液流电池管理系统的要求进行了介绍,进而提出了适用于液流电池储能系统的电池管理系统.这一电池管理系统采用模块化结构,具有较高的灵活性,可以根据液流电池储能系统的容量进行相应的配置.     

锌镍液流电池关键原材料和部件测试方法标准解读

本文介绍了三项能源行业标准NB/T 11224—2023《锌镍液流电池电极测试方法》、NB/T 11225—2023《锌镍液流电池电解液测试方法》和NB/T 11226—2023《锌镍液流电池隔膜测试方法》的制定背景、制定过程和主要内容等,为液流电池产业领域的标准应用与实施提供参考。     

液流储能电池模拟研究的进展

介绍了液流储能电池模拟研究的现状,综述了零维、一维、二维及漏电电流等数学模型的特点、研究进展及局限性,论述了液流储能电池用的商业化模拟软件,并展望了模拟的发展方向.     

储能钒液流电池研发热点及前景

介绍了全钒离子氧化还原液流电池(钒液流电池,VRB)的特点,它的关键材料,如电解液、集流体、电极材料以及隔膜等的研究现状和制约难点.对钒液流电池作为储能系统的发展作了分析;就钒液流电池的发展趋势进行了展望.     

全钒液流单体电池性能研究

采用草酸还原法制备了电解液,实验室自组装了单体电池,考察了不同电流、电解液流量对单体电池容量、库仑效率、能量效率的影响,并评价了单体电池的自放电和内阻特性。结果表明,随充放电电流密度增大,库仑效率变化不大,电压效率降低导致能量效率降低;固定电流密度,随电解液流量增加,电池能量效率增大,流量在近300 mL/min时能量效率达到63%;电池自放电26 h,电压仍处于平台上;充电态动态阻抗值比静态阻抗值大,放电态动态阻抗值比静态阻抗值大,充电态静态阻抗随SOC的增大而减小,放电态静态阻抗随SOC的减小而增大。     

全钒液流电池储能系统的仿真研究

储能具有调峰幅度大、响应速度快等优点,对未来电网发展具有深远的影响。近年来,储能技术迅猛发展,为充分发挥全钒液流电池储能系统相较于传统电池储能技术的优势,对全钒液流电池储能系统进行了仿真研究。首先,根据全钒液流电池的基本结构分析了其原理及特性,搭建了全钒液流电池的电气模型。然后,对储能逆变器连接储能电池和电网的两种控制策略,定功率(PQ)控制策略和定电压频率(VF)控制策略分别进行了建模和仿真验证。最后,以北海热电厂为实际应用场景,将所搭建的储能电站模型应用于黑启动方案中。启动储能逆变器后,北海热电厂的厂用母线电压可以稳定维持在0.96 p.u,表明了利用储能电站进行黑启动的可行性,验证了储能电站模型的有效性。     

单液液流电池研究进展

规模储能的巨大需求使液流电池拥有巨大的发展前景,也催生了单液液流电池。本文简述了单液液流电池和液流电池的传承关系,及单液液流电池产生的意义;分别介绍了当前5种单液液流电池的产生历程、工作原理等基本概况,并对单液液流电池的性能及存在的问题进行简要分析;最后展望了单液液流电池的发展前景。     

基于数字孪生的全钒液流电池储能运维系统

数字孪生是推动电力装备领域数字化、智能化、信息化的关键技术之一,液流电池是一种新型绿色的电化学储能电池。基于数字孪生思想,对全钒液流电池储能运维系统进行研究,提出构建多源异构数据统一融合模型的方法,对全钒液流电池储能运维系统进行建模,并建立实景物理世界和虚拟孪生世界的映射关系。应用基于数字孪生的全钒液流电池储能运维系统,能够监控、诊断、预测物理世界产品的可能状态,实现信息的高度融合。     

全钒液流电池储能系统中能量消耗研究

提出了全钒液流电池储能系统中能量损耗分布的计算方法,并研究了温度和流量对储能系统性能的影响.分析了系统效率以及储能变流器、交流泵与控制系统消耗的能量占比.结果显示,温度升高时,系统效率不断提高,在37℃时,系统效率达到60.06％,泵消耗能量6.11％,电堆消耗能量19.64％,储能变流器消耗能量13.73％;流量增加...     

电力系统储能问题初步探讨

电网负荷有高峰和低谷特性。针对电力系统的负荷峰谷特性，探讨了如何用电池贮能系统调节电力负荷，从而提高电力系统的经济效益。认为用蓄电池调节电网的峰谷负荷差在技术上是可行的；还介绍了日本在这方面的概况。     

锂离子电池储能安全管理中的机器学习方法综述

随着当前电化学储能技术的广泛应用,电池储能电站的安全运维问题日渐突出。传统电池管理系统仅能获得各电池单体的电压、电流及温度,并且受限于硬件处理能力、数据传输带宽及延迟等条件,掌握海量电池单体储能系统的健康与安全运行状态成为关键技术难题。机器学习方法在锂离子电池运行状态预测领域的应用为储能电池系统安全管理创造了条件。针对锂离子电池安全管理需求,首先对锂离子电池滥用及热失控风险机理的相关研究进行了介绍。随后,讨论了锂离子电池管理系统架构及其应用特点,并详细论述了机器学习方法在锂离子电池健康与安全状态分析方面的应用。最后,对储能电站锂离子电池的安全管理进行了展望。     

考虑多维性能衰减的储能电池系统运行可靠性评估方法

储能电池系统的发展是推进“双碳”目标的关键所在，伴随而来的却是储能电站的安全隐患，亟需对储能电池系统的可靠性进行准确评估。为此，提出考虑多维性能衰减的储能电池运行可靠性评估方法。首先，提出了基于高斯过程的储能电池性能衰减过程电压特征量分布计算方法，计算充放电循环过程中电压特征量的概率分布，为刻画电池性能衰减提供了重要维度。然后，提出了基于多维通用生成函数的储能电池系统运行可靠性评估方法，通过电压特征量和容量的概率分布计算储能电池单体的可靠性。进而定义可考虑储能电池拓扑连接情况的串并联关系函数，计算储能电池系统整体的可靠性。最后，基于NASA储能电池数据的算例仿真表明所提方法能够实现储能电池系统可靠性的精准评估。     

动力锂离子电池安全性评价技术的研究

动力锂离子电池安全性问题已成为制约其发展的关键因素,因此其安全性指标也受到国际上的高度重视。研究了锂离子电池的安全评价体系,重点分析了锂离子电池内部短路评价,为系统评估动力电池设计缺陷和潜在风险提供依据。     

锂离子电池在储能中的应用及安全问题分析

2050年可再生能源电力占我国电力消费的比例将超过70％,而储能系统应用的深度和广度对新能源的进一步发展起着决定性的作用.虽然抽水蓄能的能量占比最大,受其局限性太强的限制,实际在储能中最具有关键地位的是电化学储能里的锂离子电池储能.现在锂离子电池研究最大的瓶颈就是其安全可靠性.一方面是提高电池能量密度,另一方面是保障安...     

基于储能成本收益评估的小型光储系统实时经济运行方法

随着分布式家庭光伏系统等小型光储系统应用越来越广泛,其经济运行成为一项重要课题。针对家庭等小型光储联合系统的优化运行问题,提出了一种实时经济调度方法。该方法以对当前时段的储能制定充放电策略为基础,首先建立了模型对当前时段储能的充电成本和下一时段初储能放电收益进行评估,其次依据经济学中边际成本等于边际收益时综合效益最大的原理制定实时经济调度方案。该方法能够在满足家庭光储调度实时性的同时最大程度上追求经济性,从而较好地消除传统实时经济调度方案中储能充放电行为制定的主观性,提升了实时经济调度的优势。最后通过算例验证了所提方法的有效性。     

全沉积型铅酸液流电池概况

液流储能电池通常以可溶的离子作电池正负极的氧化还原电对,为防止可溶离子的相互干扰,必须使用离子交换膜。这就带来诸多问题:理想的高化学稳定性和高离子传导性的离子交换膜难于得到,离子膜的使用使成本增加、系统复杂、能量转化效率低等等。介绍了一种无离子交换膜液流电池———全沉积型铅酸液流电池。这种电池以甲基磺酸铅(II)作电解质,充电时分别在正负极沉积金属铅和二氧化铅,放电时沉积物转化回原来的基质,无需使用离子交换膜,能够解决存在于传统液流电池中的问题。     

电解液流动方式对全钒液流电池性能的影响

研究了两种不同电解液流动方式(平流和穿流)对全钒液流电池(VRB)充放电电压和电流、U-I曲线及效率的影响.在20 mA/cm2的充放电电流密度下,采用穿流方式的单体VRB的能量效率较采用平流方式提高4%～10%,电流效率提高10%,电压效率提高5%～8%.