铅炭电池的性能及其在电力储能中的应用_廖强强

第 35 卷第 11期2014 年 11月电 力 建 设发电技术http: / /www． cepc． com． cn 117基金项目: 上海市科委项目 ( 14DZ1201500) ; 上海市联盟计划( LM201458) ; 上海市教委科研创新项目( 13YZ107) ; 上海市浦东新区科技发展基金配套项目( PKC2014 － M12) 。铅炭电池的性能及其在电力储能中的应用廖强强1，邱琳2，楼晓东2，刘宇3，张世翔1，华诚2，黄华2，周国定1，葛红花1( 1． 上海电力学院，上海市 200090;2． 国网上海市电力公司，上海市 200122;3． 中国科学院上海硅酸盐研究所，上海市 200050)摘要: 铅炭电池是在铅酸电池的负极以不同方式加入具有双电层电容特性的炭，将铅酸电池的比能量优势和超级电容器大容量充放电的优点融合在一起的新型电池。铅炭电池具有高倍率充放电、浅充放状态下循环寿命长等优势，而这一优势正好与通过储能来平滑可再生能源输出、电网调频的功率需求相吻合。铅炭电池成本为 150 ～ 200 美元/( kW·h) ，是目前相对经济可行的电力储能技术路线之一。铅炭电池储能系统在光伏输出功率平滑和削峰填谷、风电输出功率平滑、电网调频示范项目中的成功应用，说明铅炭电池在电力储能方面具有很好的应用前景。关键词: 铅炭电池; 电力储能; 可再生能源; 储能电池; 循环寿命Performance of Lead-Carbon Batteries andTheir Applications in Electricity StorageLIAO Qiangqiang1，QIU Lin2，LOU Xiaodong2，LIU Yu3，ZHANG Shixiang1，HUA Cheng2，HUANG Hua2，ZHOU Guoding1，GE Honghua1( 1． Shanghai University of Electric Power，Shanghai 200090，China;2． State Grid Shanghai Municipal Electric Power Company，Shanghai 200122，China;3． Shanghai Institute of Ceramics，Chinese Academy of Sciences，Shanghai 200050，China)ABSTＲACT: Lead-carbon battery whose negative electrode consists of lead and carbon with electric double layercapacitance characteristics in a number of ways is a new type of battery on the basis of lead-acid battery，possessing the traitsof both high ratio energy of lead-acid battery and high-rate charge-discharge of supercapacitor． Lead-carbon battery has theadvantages of high-rate charge-discharge and long cycle life at shallow state of charge and discharge，matching the powerdemand from renewable energy sources' smoothing and regulation services with using energy storage technologies． Lead-carbon battery is produced and sold at costs below the $ 150-200 /( kW·h) ，so it is one of technical routes of economicallyfeasible electricity storage． The successful demonstration applications in solar smoothing and shifting，wind smoothing andfrequency regulation services of lead-carbon battery energy storage systems show that lead-carbon battery has a brightprospect for the applications in electricity storage．KEYWOＲDS: lead-carbon battery; electricity storage; renewable energy; energy storage battery; cycle life中图分类号: TM 912文献标志码: A文章编号: 1000 －7229( 2014) 11 －0117 －05DOI: 10. 3969 /j． issn. 1000 －7229. 2014. 11. 0200引言储能电池技术是制约智能电网储能产业发展的关键技术之一［1-4］。光伏储能、风电储能和电网调频调峰等储能领域，要求电池具有功率密度大，循环寿命长和价格较低等特点。在各种储能电池中，铅炭电池具有能快速充放电、浅充放循环寿命长［5］、成本低( 150 ～ 200 美元/( kW·h) ) 等优势，是目前相对实际可行的储能技术路线之一。国外对 于 铅 炭 电 池 的 研 发 及 应 用...