比較三種電池儲能電站投資成本與效益

　　以鉛碳電池、鋰電池動力、電容電池三種不同電池，按照500kW-8h(4000kWh)儲能電站，分別比較儲能電站成本與效益。

　　現(xiàn)以三種不同電池，按照500kW-8h(4000kWh)儲能電站，分別比較儲能電站成本與效益。見下表1~表2。

（表1 三種不同電池儲能電站參數(shù)表）

　　對表1的參數(shù)說明如下：

　　鉛碳電池使用放電深度為60%DOD，所以4000kWh儲能電站電池容量需要按照4000kWh/0.6=6667kWh配置；

　　鋰電池使用放電深度為90%DOD，電池容量按照4000kWh/0.9=4445kWh配置；

　　動力電容電池使用放電深度為90%DOD，但電池容量有約11.6%裕度，故電池容量按照4000kWh配置。

　　需要更換電池次數(shù)，是按照儲能系統(tǒng)每天充放電1次，電池循環(huán)次數(shù)10000次計算，累計折合運行27年；鋰電池和鉛碳電池循環(huán)次數(shù)3000次，需要更換電池3次。

（表2 儲能電站投資成本與效益比較表）

　　上表2用以下參數(shù)計算儲能電站投資成本與效益：

　　商業(yè)峰谷電價差，按照以北京1.01元/KWh計算；

　　儲能系統(tǒng)每年電價差收益按照365天計算；

　　儲能系統(tǒng)累計收益年份按照電池使用循環(huán)次數(shù)10000次計算,為27年。

　　從上表2看，以全壽命使用周期27年計算，有如下結(jié)論：

　　動力電容電池每度電儲能成本最低，其次是鉛碳電池和鋰電池；

　　動力電容電池儲能系統(tǒng)累計總收益高于鉛碳電池儲能系統(tǒng)；

　　動力電容電池系統(tǒng)設(shè)備累計投資最低，其次是鉛碳電池和鋰電池。

　　動力電容電池系統(tǒng)設(shè)備初始投資最高，其次是鋰電池和鉛碳電池

　　4000kWh不同電池所建成的儲能電站主要存在一下幾點差異：

　　1.由于動力電容電池的充放電效率高,所以在相同的功率下動力電容電池的配置容量是最小的，起到了節(jié)約資源的作用。

　　2.鉛碳電池的每千瓦時電池價格最低，其次是鋰電池；動力電容電池每千瓦價格最高。動力電容電池比鉛碳電池高5倍多。

　　3.動力電容電池的循環(huán)次數(shù)是鉛碳電池和鋰電池的3倍多。所以在儲能電站的27年的使用時間內(nèi)動力電容電池不需要更換電池，而鉛碳電池和鋰電池需要更換至少3次以上的電池。

　　4.動力電容電池的全壽命周期每度電儲能成本比鉛碳電池、鋰電池低很多。

（表3 動力電容電池與一般電池性能比較）

　　由上表可以看出動力電容電池在多種性能上是優(yōu)于如今的主流電池的。

　　案例：500KW動力電容電池儲能電站系統(tǒng)典型設(shè)計方案

（圖1 儲能電站系統(tǒng)圖）

　　該儲能電站主要由儲能電池組、能量管理系統(tǒng)、并網(wǎng)子系統(tǒng)等多種系統(tǒng)組成。其中電池變采用了動力電容電池，使得該系統(tǒng)在與其他系統(tǒng)中有以下優(yōu)勢：

　　西安德源納米儲能技術(shù)有限公司是電力儲能電站、儲能電源、后備電源、純電動汽車與混合動力汽車動力電容電池集成設(shè)備、不間斷電源、應(yīng)急電源、充電設(shè)備、動力電容電池集成設(shè)備、電池管理系統(tǒng)的研究開發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的高新技術(shù)企業(yè)。其推出的動力電容電池具有：安全性好、壽命超長、適溫性寬、優(yōu)化設(shè)計、充電快速、環(huán)保高效、電池回收等七大優(yōu)勢。

　　安全性好優(yōu)勢：動力電容電池通過了擠壓、針刺、短路、加熱、震動等安全測試，電池不燃燒、不爆炸。

　　壽命超長優(yōu)勢：儲能電池采用動力電容電池，其充放電壽命達到10000次以上。

　　適溫性寬優(yōu)勢：儲能動力電容電池，可以在-40℃環(huán)境中充放電。這使得電池可在全國絕大部分地區(qū)使用，包括西藏、新疆、青海、黑龍江等高寒地區(qū)。動力電容電池，可以在+55℃條件下充放電。

　　優(yōu)化設(shè)計優(yōu)勢：動力電容電池，為汽車、儲能及電源設(shè)備量身制作。①單體電池容量可為大容量的300Ah、1000Ah、1500Ah、2000Ah、3000Ah、2000Ah、10000Ah等，使得汽車、儲能及電源設(shè)備的電池數(shù)量明顯降低，減少了電池監(jiān)測管理難度，提高了整體可靠性。②汽車、儲能及電源設(shè)備的電池，采用串聯(lián)方式；避免了因電池單體電壓差異而引起的相互充放電的弊端，提高了電池使用壽命。

　　充電快速優(yōu)勢：動力電容電池，其放充電倍率可達10C。汽車或儲能等應(yīng)用時，充電電流常達400？500A。

　　環(huán)保高效優(yōu)勢：動力電容電池不存在酸霧等揮發(fā)性的有害物質(zhì)，因而對土地、河流不會造成污染。

　　電池回收優(yōu)勢：動力電容電池富含稀土元素、鎳的化合物等稀有資源，一噸電池含稀土300-350Kg,鎳350-400Kg，回收率高于90%?；厥諆r值不低于銷售價格的50%，在電池使用過程中實現(xiàn)了稀土、鎳等稀有資源的循環(huán)利用和動態(tài)儲備。

　　基于以上優(yōu)勢，動力電容電池一定會在儲能領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

　　現(xiàn)在常用的化學(xué)儲能電站主要以鋰電池儲能電站和鉛碳電池儲能電站為主。近幾年由于國家對與化學(xué)儲能電站的重視雖然取得了一些進展，但是也暴露出了一系列問題，其中主要阻礙化學(xué)儲能電站的推廣的原因則是沒有一種符合人們要求的電池。于是在社會的熱切期盼之下動力電容電池應(yīng)運而生。