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2025-03-28 23 新能源及电力行业报告
储能电池最佳温度区间在10℃-35℃,单体间的温差均不超过5℃为佳。10℃-35℃是锂电池最佳温度区间,以可维持其在最佳 使用状态,保证储能系统的性能和寿命。-20℃-45℃内是锂电池工作温度区间,但锂电池会面临寿命衰减、电解液凝固、抗阻 增加、电池容量明显下降等问题。温度超60℃时,锂电池内部有害化学反应速率提高,使得电芯失控、BMS失效、PCS保护失 效等。温度小于-30℃时,电池的容量和功率急剧降低,特别是充电容量和充电功率下降更加明显,导致储能系统经济性锐减。 自然通风散热下储能集装箱工作温度远超最佳温度区间,温控作用必要性凸显。由于储能系统对电池循环寿命、一致性等要求 更高,磷酸铁锂电池更适宜锂电池储能系统。在国际标准的 40 英尺储能集装箱,以磷酸铁锂电池为电池组,实验发现,在单 侧自然通风下,整个储能系统内部温度高达150-170℃,远超锂电池组最佳工作区间10-35℃,且电池组内部温度一致性极差, 最高温差近 20 ℃。
由于工作温度超最佳温度100℃以上,储能系统通过温控系统对锂电池进行热管理十分必要,且储能温控难 度高。调频用储能朝高倍率发展:电力系统发电功率必须实时匹配用电负荷,但由于新能源发电具备波动性、间歇性特点,且自身 调频能力弱,故需引入储能系统参与电力调频。目前储能主要搭配火电机组进行调频,可提升电厂调频性能,使K值平均升高, 且能延长机组运行寿命。由于常用AGC调频系统具有功率大、时间短、次数多等特点,驱动调频用储能系统高倍率发展,伴 随储能系统内部产热量提升,温控环节需求扩大。 调峰用储能朝大容量发展:大规模新能源将导致用电负荷和新能源出力的差值日内大幅波动,增大了电力系统调峰需求。随 着新能源发电装机量高增+配储比例提升,驱动调峰用储能系统容量不断扩大,且储能系统工作时长持续提升(一般要求时长 ≥4小时),系统内部累积产热量提升,温控环节需求扩大。
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