电池储能发展
可再生能源存储领域包括许多供应商公司和活跃的开发商。各种电池技术正在通过工艺改进而进步，新技术正在开发中。更大的存储容量和功率密度——以及系统成本的降低——是开发人员的目标。与其他储能方法相比，功率输出和存储时间相对较低，但随着时间的推移会不断改进。
当电池在大规模集成能源存储系统中争取一席之地时，物理尺寸要求是一个限制因素，就像其他存储技术的情况一样(这是在线参考文献4;见主要文章，CE2012年11月)。基于电池的储能应用正在向50兆瓦(MW)水平发展，并积累了更多的运行经验。如今，大多数商业装置都是为单个工厂或设施安装的。然而，规模较低的项目开始出现(见下面的例子)。
技术的竞争者
在各种可用的电池类型中，以下是一些适用于大规模能源存储的技术，或者随着进一步的进步可能会发展到这一类别。这些实际上是电池系统，包括控制，流动电路，以及电池管理的手段:
-钠硫(NaS) -由熔融液体硫正极和熔融液体钠负极组成的电池，由固体β -氧化铝电解质分开。它需要高温过程(约300摄氏度/572华氏度)来维持化学反应，并已在长时间的能量储存中得到证明。它的高工作温度特性并不是典型的可再生能源应用的缺点。主要供应商是日本的NGK绝缘体有限公司。
-锂离子(Li-ion) -由圆柱形或矩形电池组成，通常内置在串联/并联阵列的多电池模块中，这些模块连接成一个“电池组”以满足所需的电压。电池管理系统控制每个电池组。根据电力存储协会(ESA)的说法，其优点包括高能量密度(300-400 kWh/m3)、接近100%的效率和长循环寿命(80%放电深度下3000次循环)。供应商包括Electrovaya Inc.和Saft Batteries。
www.electricitystorage.org
钒氧化还原(VRd)——一种利用溶解在液体电解质(硫酸)溶液中的钒氧化还原电化学偶对的液流电池。“氧化还原”是指化学还原和氧化反应，将能量储存在从两个外部储罐流过电池的电解质中。在充放电过程中，氢离子通过氢离子渗透聚合物膜在电解质罐之间交换。欧空局指出，VRd电池的净效率可以达到85%。谨慎能源公司就是这种电池的供应商之一。
www.electricitystorage.org
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-溴化锌-一种燃料电池再生型电池，在充电过程中，金属锌从电解质溶液中被镀到电池堆的负极表面。金属锌在放电过程中溶解在电解液中，并在下一个充电周期中重新生成。它允许100%释放储存的能量。一个主要的供应商是ZBB能源公司。
-金属卤化钠——一种能量密度高的先进电池，氯化钠释放的氯离子在充电时与镍结合形成氯化镍。钠离子然后从阴极储层通过β -氧化铝分离器迁移到阳极储层。这种化学反应在放电过程中发生逆转。单个电池单元密封在一个金属盒中，连接起来形成一个电池模块。虽然内部工艺温度很高，但隔热层将模块的外部表面温度保持在环境温度的10-15℃以内。通用电气的Durathon电池就是一个例子。
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预计没有一种电池类型能够主导大规模储能市场。其他正在开发的技术也可能成为未来的竞争者。
风中的电池
位于德克萨斯州西部Kermit附近的153兆瓦Notrees风力发电项目正在增加一个36兆瓦的电池存储系统。该系统将允许储存多余的风能，并在高电力需求时期向电网放电。该风电场的所有者杜克能源公司和存储技术提供商Xtreme Power Inc.合作开发了该项目。美国能源部(DOE)拨款和杜克能源公司(Duke Energy)的配套资金支持该项目。杜克能源发言人预计，Notrees电池储能项目将于2012年12月中旬完工。
Xtreme Power的能源存储产品包括专有的干电池技术(模块化动力电池)、电力电子设备和包括SCADA功能和电网连接的控制系统。这些元素被集成到一个名为动态电源资源的整体能量存储和数字电源管理系统中。
www.duke-energy.com
www.xtremepower.com
与此同时，一个著名的风能和电池储存设施在西弗吉尼亚州埃尔金斯附近投入商业运营。2011年9月。与爱依斯风力发电公司的98兆瓦月桂山风电场集成的是爱依斯能源存储公司的32兆瓦电池储能系统。根据AES公司的说法，A123系统公司提供的锂离子电池是同类产品中最大的先进储能装置。该设施的风力发电场部分包括61台1.6兆瓦的通用电气风力涡轮机。
电池储能将使月桂山风电场能够平滑发电波动，并有助于维持电网的可靠性。AES能源存储公司声称有76兆瓦的电池储能正在运营或建设中，另外还有超过500兆瓦的储能项目正在开发中。月桂山存储设施的规模是该公司之前任何项目的两倍多。
www.a123systems.com
www.aesenergystorage.com
在日落之后
热能储存与聚光太阳能发电(CSP)技术是兼容的CE2012年11月和在线参考文献3。然而，太阳能电池板将阳光直接转化为电能的太阳能光伏发电(PV)为电池存储提供了一个明确的机会。
太阳能光伏电池储能系统已经在美国和其他地方进行了演示和测试安装。这些应用主要是在孤立的光伏电站和个人用户。
2012年10月，Acciona能源公司宣布在欧洲为太阳能光伏电站安装第一个公用事业规模的电池存储系统，这是一个进步的迹象。1.1兆瓦的锂离子电池与西班牙北部现有的Acciona太阳能光伏设施集成在一起。全球可再生能源运营商Acciona Energy和先进电池制造商Saft Batteries合作开发了名为ILIS(兆瓦级太阳能发电厂创新锂离子系统管理设计)的太阳能储能项目。据Saft公司介绍，该公司开发的锂离子电池可以存储和放电560千瓦时的电力。
并网的图德拉光伏电站自2002年开始运行，是当时西班牙同类电站中最大的。工厂控制系统连接到Acciona的可再生能源控制中心(也位于纳瓦拉地区)，该公司在那里监控其全球所有设施的运行。
- Frank J. Bartos，体育博士控制工程贡献内容专家。打电话给他。braunbart@sbcglobal.net
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