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郝三存:天能智慧储能产品与系统

作者:中国储能网新闻中心 来源:中国储能网 发布时间:2019-05-06 浏览:
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中国储能网讯:4月24-26日,由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会主办的第九届中国国际储能大会在浙江省杭州市洲际酒店召开。在4月24日下午的“综合能源服务专场”,天能集团智慧能源事业部技术专家郝三存在会上分享了主题报告《天能智慧储能产品与系统》,以下为演讲实录:

郝三存:大家好!我来介绍一下天能在智慧能源和储能方面的产品和系统。天能大家知道,平时接触比较多的是我们分布在大街小巷门店天能电池门店,从印象来说天能是做电动两轮车的动力电池的。但是根据国家新能源战略的发展,天能也在积极的布局智慧能源和储能系统市场,推动集团先进电池技术在储能领域发挥更大的作用。

简单介绍一下天能在储能行业的布局,天能是中国铅酸电池里面比较老的一家企业。目前整体电池生产规模位列国内第一,全球第二的。建成了全国九大生产基地,两万多名员工。铅酸电池产能是五千万千伏安,锂电池8GWh每年,再生铅是60万吨每年。同时也建成了完善的电池回收人本系,从回收网络来看也是国内最广的。2018年营业额是345亿,位列电池行业领域第一位。这是我们分布在全国的九大生产基地,满足整个动力交付的需求。在铅酸电池这一领域,有将近30年的技术积累和研发。这是铅酸电池失效模式分析,通过对于失效模式的深入科学研究,我们开发出了适用于各类应用的先进长寿命铅酸蓄电池。以此为基础把这些产品应用至储能和智慧能源的领域。提供了符合储能和新能源系统要求的长寿命的铅酸电池。核心技术包括长寿命的板栅合金,负极碳技术配方和智能化生产工工艺。全自动化是电池生产工艺保证电池的一致性。电池单体的一致性在储能里面的应用非常关键。在动力电池领域可能四只或者八只电池串联组成系统,但是在储领域单个组串有数百只电池的串联,如果其中一个电池出现落后或者损,整组电池都会受影响,甚至产生安全性风险。在天能智能化全自动生产工艺方面,有很多工艺措施,保证生产电池单体的一致性。另外,我们在活性物质的配方引入了特殊的碳材料,提供一个长寿命的铅酸电池储能解决方案。

可能谈到铅酸电池,大家觉的是一个落后电池技术,现有储能市场应用最多的和趋势可能是锂电池。但是我想储能是一个多元化市场,各种应用场景需要多种不同样的储能电池技术的技术方案,如液流电池,高温钠系电池,钠离子电池等。储能是一个非常大的应用领域,对于每种电池技术都有针对性的应用场景。在系统集成方面主要是寻找符合应用场景的有价值的储能技术。在用户侧,长寿命铅酸储能电池有很大的应用潜力,从总成本来说铅酸电池目前还是要比锂电池低很多,另外在安全性和回收方面相比于其它技术优势明显。铅酸电池也是一个非常成熟的电池技术。具有一百多年的发展历史,在可靠性和稳定性方面是其他电池技术所不能比拟的。在回收方面,以现有的全自动回收产线为例,回收的利用率可以达到99%以上,只要保证整个回收网络的规范性就可以实现整个铅酸电池产业的绿色循环。天能铅酸储能电池主要核心技术是多元稀土合金和先进碳材料。这是我们整个生产的流程,在铅酸电池这一块,实现了全自动化的制造。大家通常的印象的铅酸电池生产充满粉尘、手工、工人及污染,但天能具备我智能制造的自动化生产线改变了传统铅酸电池生产。从铅粉生产、自动化铸造、焊接到膏涂,到自动化组装到真空定量注酸,生产线荣获智能制造的称号,符合了新时代绿色制造的概念。

这是我们整个品质管控平台,可以看到我们对整个生产过程管控的数据包括动力能源包括消耗,实现了电池生产的全程的跟踪。在整个集中控制的中间,每一个流程的参数的导入都会实现信息化、智能化的监控,包括品质制造一致性。原来铅酸电池非自动化这种产生的误差就可以避免。另外对铅酸电池进行了系统的分析,包括热模拟这一块做了仿真分析,形成在电池领域的适合于各种应用场景的设计方案和设计工艺。这是针对电池安装的需求,我们设计了紧凑型支架。考虑散热,可以做到跟锂电池的集装箱的单体容量是相近。并且热、安全性方面是优于锂电池的。这是2V500A的循环测试曲线,此外对于铅碳电池可能有很多误解,铅碳电池是一种新型的电池,其实从本质上来说,铅碳电池是针对储能领域的应用对于铅酸电池配方的优化。通过引入负极碳技术配方,我们在PSOC循环寿命达到4500次,完全满足了储能对于循环寿命的要求。这是12V系列的充电接受能力的检测。在性能方面优于普通的铅酸电池。这种改进对于铅酸电池在储能上的应用有非常大的应用潜力。这是12V系列的高温加速循环测试。这些测试都证明了我们这长寿命的铅酸的储能电池在储能上的应用,可靠性和循环性是可以满足这种循环要求的。这是电池极板的质量一致性和重量一致性,在生产品控这一块,天能对于工艺数据管控是最好的。对于化学类电池来说,在储能应用中最重要的还是一致性。不然对整个系统寿命和安全性有很大的影响。电池单体的一致性在储能里面是比较关键的环节。从设计、生产能力角度来讲都能保持电池的配组或者整个生命周期的一致性都是很好的。

天能的产品体系包括绿色动力、储能备用、智慧能源,启动起停还有循环回收。这是通用型的AGM电池,用于普通的一般的应用。另外,我们前置端这些电池,电池系列就不多介绍了。在我们网站和手册里面都有。我们在铅酸电池的系列规格有三百多,在国内是整个产品线最全的。能满足各种应用场景的储能的需求。目前储能的电池有二种规格,一般12V的电池系统从它的成本和性价比来讲,要更好一点。它的安全性包括循环寿命来比有很大的优势。另外可以回收残值的30%,经济性上相比锂电池有很大的优势。这是用户侧能源优化管理。另外是光储充一体化系统集成。这是整个储能电站的集成方案。

这是我们一些已建成的项目案例。天能集团做的光储充一体系统。目前已经运行将近两年多了,电池容量测试还没有看到任何的衰减。天能储能铅酸电池完全满足这种光储充的应用需求。另外,这个是湖南的产业园的项目。这是用户侧储能项目,用于小工业用户供电容量扩容,削峰填谷及能源管理。这类企业在北京、上海等供电紧张区域是非常多的,装了这种储能电站以后,免去了外线的升级改造及供电容量扩容,同时降低用户用电成本。谢谢大家!

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