鐵鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以作為多種電力能源與穩(wěn)定的電力需求之間的緩沖器，可以新增像風(fēng)能、太陽(yáng)能等不穩(wěn)定電源的發(fā)電能力。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由于風(fēng)速的變化而導(dǎo)致輸出功率振蕩，而儲(chǔ)能系統(tǒng)可以通過(guò)快速的響應(yīng)速度、幾乎相等的充放電周期等特性為風(fēng)機(jī)輸出供應(yīng)穩(wěn)定性以及無(wú)功補(bǔ)償。與此同時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)電壓并在離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中控制系統(tǒng)頻率。

從經(jīng)濟(jì)的意義上來(lái)講，不確定功率輸出帶來(lái)的直接后果就是顧客支付意愿的下降或者由此導(dǎo)致的資本信用降低。為風(fēng)力發(fā)電機(jī)配置儲(chǔ)能系統(tǒng)將波動(dòng)性并向電網(wǎng)供應(yīng)穩(wěn)定的電力輸出，這將提升風(fēng)力發(fā)電的電價(jià)水平。

鐵鋰離子電池系統(tǒng)組件

控制系統(tǒng)

鐵鋰離子電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)由可編程邏輯控制器(PLC)和人機(jī)界面(HMI)進(jìn)行控制。PLC系統(tǒng)的關(guān)鍵功能之一是控制儲(chǔ)能系統(tǒng)的充電時(shí)間和速率。例如：PLC可以接收用電價(jià)格的真實(shí)時(shí)間數(shù)據(jù)，并且根據(jù)允許的最大用電需求、充電狀態(tài)以及用電高峰/非高峰時(shí)的價(jià)格比較，決定怎么樣快速地給電池系統(tǒng)重新充電。這個(gè)決策是動(dòng)態(tài)的而且能夠根據(jù)具體情況優(yōu)化。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的通信輸入、控制信號(hào)和電力供應(yīng)，它與系統(tǒng)其余部分集成在一起。它可以通過(guò)撥號(hào)或因特網(wǎng)進(jìn)行訪問(wèn)。它有多重防衛(wèi)層以限制對(duì)它的不同功能的訪問(wèn)，并且為遠(yuǎn)程監(jiān)控供應(yīng)定制的報(bào)告和報(bào)警功能。

電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS)

電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的功能是對(duì)電池進(jìn)行充電和放電，并且為本地電網(wǎng)供應(yīng)改善的供電質(zhì)量、電壓支持和頻率控制。它有一個(gè)能進(jìn)行復(fù)雜而快速地動(dòng)作、多象限、動(dòng)態(tài)的控制器(DSP)，帶有專用控制算法，能夠在設(shè)備的整個(gè)范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換輸出，即循環(huán)地從全功率吸收到全功率輸出。對(duì)無(wú)功功率以及有功與無(wú)功功率的任意需求組合，它都能正常工作。

鐵鋰離子電池電堆

電堆是由若干單電池組成。鐵鋰離子電池能源存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠經(jīng)濟(jì)地存儲(chǔ)并按照需求供應(yīng)大規(guī)模電力，重要模式是固定方式。它是一種長(zhǎng)壽命、少維護(hù)、高效率的技術(shù)，支持電力與儲(chǔ)能容量的無(wú)級(jí)擴(kuò)展。儲(chǔ)能系統(tǒng)關(guān)于可再生能源供應(yīng)商、電網(wǎng)公司和終端用戶尤為有效。

鐵鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠應(yīng)用于電力供應(yīng)價(jià)值鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)，可將諸如風(fēng)能、太陽(yáng)能等間歇性可再生能源電力轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的電力輸出；偏遠(yuǎn)地區(qū)電力供應(yīng)的最優(yōu)化解決方式；電網(wǎng)固定投資的遞延，以及削峰填谷的應(yīng)用。儲(chǔ)能系統(tǒng)也能夠作為變電站及通信基站供應(yīng)備用電源得到應(yīng)用。鐵鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)關(guān)于環(huán)境友好，在所有的儲(chǔ)能技術(shù)中關(guān)于生態(tài)影響程度最低，同時(shí)不以鉛或鎘等元素為重要反應(yīng)物。

偏遠(yuǎn)地區(qū)供電

在人煙稀少的偏遠(yuǎn)地區(qū)，如海島，柴油發(fā)電機(jī)往往作為單一的能量來(lái)源。柴油發(fā)電機(jī)往往因?yàn)樨?fù)載的變化而以非額定功率工作，這使得燃油效率最高降低30%左右。

為離網(wǎng)供電系統(tǒng)配置儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠有效降低柴油消耗、運(yùn)維費(fèi)用、溫室氣體排放并延長(zhǎng)柴油機(jī)使用壽命。

風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電占柴油發(fā)電總量的比例不斷新增，當(dāng)該比例達(dá)到30%左右的時(shí)候，其帶來(lái)的不穩(wěn)定性將直接降低當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的可靠性，應(yīng)當(dāng)限制新增更多的可再生能源發(fā)電。然而通過(guò)配置儲(chǔ)能系統(tǒng)，該比例可以實(shí)現(xiàn)100%，而工程的回收期縮短至3年。隨著燃油價(jià)格的上漲，經(jīng)濟(jì)性會(huì)更加顯著。

通信基站

通信基站所使用的傳統(tǒng)電池系統(tǒng)往往被用作備用電源，保證每年5-20次左右的短時(shí)或瞬間電力故障，它們不要頻繁的深度充放電循環(huán)。

5KW-8小時(shí)深度循環(huán)儲(chǔ)能系統(tǒng)的目標(biāo)市場(chǎng)是離網(wǎng)或弱電網(wǎng)區(qū)域的通信基站，將使得這些通信基站實(shí)現(xiàn)重復(fù)循環(huán)或者使用風(fēng)能、太陽(yáng)能等混合系統(tǒng)供電。

儲(chǔ)能系統(tǒng)大大降低了運(yùn)營(yíng)成本、柴油消耗從而延長(zhǎng)了柴油機(jī)壽命并降低了通信基站對(duì)環(huán)境溫度變化的敏感性。

投資遞延

鐵鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠用來(lái)節(jié)約電網(wǎng)系統(tǒng)的固定設(shè)備投資；提高電網(wǎng)設(shè)備利用率，降低財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，避免數(shù)額巨大的一次性投資且設(shè)備利用率極低的情況發(fā)生，將投資用于更要、更重要的場(chǎng)合；降低最終用戶的使用成本。儲(chǔ)能系統(tǒng)在輸配電系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)的其它重要優(yōu)勢(shì)包括：

通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償和電壓調(diào)節(jié)提高服務(wù)可靠性和電力質(zhì)量；削峰填谷，存儲(chǔ)波谷電力在波峰時(shí)出售，由此降低高峰價(jià)格波動(dòng)的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)并控制能源不均衡的高額費(fèi)用；通過(guò)本地供電、修正功率因數(shù)、調(diào)節(jié)電壓減少線損；減少線路擁堵，在能源供給的瓶頸部分供應(yīng)順暢通道；供應(yīng)旋轉(zhuǎn)備用、無(wú)功功率、振蕩補(bǔ)償以及黑啟動(dòng)能力；

基本用戶可以實(shí)現(xiàn)在用電高峰使用谷值電力，新增設(shè)備使用價(jià)值以及容量擴(kuò)展。

削峰填谷

儲(chǔ)能系統(tǒng)可以在配電端減低用戶能量負(fù)載峰值，這將促進(jìn)電網(wǎng)設(shè)備利用并滿足終端客戶需求。電網(wǎng)負(fù)載系數(shù)從而得到提高。下面的圖表表示在用電高峰時(shí)有選擇性地釋放電力可以實(shí)現(xiàn)顯著地節(jié)約能源

智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)是未來(lái)發(fā)達(dá)電網(wǎng)管理系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，儲(chǔ)能技術(shù)在其中擁有巨大的市場(chǎng)空間。

自愈式”輸配電系統(tǒng)

為滿足社會(huì)用電量迅速上升的需求，必須大力發(fā)展“自愈式”輸配電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)預(yù)測(cè)并對(duì)擾動(dòng)迅速反應(yīng)，從而持續(xù)優(yōu)化電力質(zhì)量。EPRI電力技術(shù)發(fā)展路線報(bào)告稱，“到2020年，關(guān)于優(yōu)質(zhì)電力的需求將遍及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的任何一個(gè)角落?！?/p>

自愈式電網(wǎng)帶來(lái)的巨大好處不僅包括提高電力可靠性，而且將持續(xù)改進(jìn)終端客戶服務(wù)，降低運(yùn)營(yíng)成本并在現(xiàn)有電力網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上輸配更多有效功率通量。自愈式電網(wǎng)關(guān)于恐怖主義襲擊也有很好的抵御作用。自愈式電網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)的典型目標(biāo)包括：

動(dòng)態(tài)優(yōu)化電網(wǎng)系統(tǒng)性能關(guān)于擾動(dòng)迅速反應(yīng)以最小化負(fù)面影響擾動(dòng)后快速有效恢復(fù)運(yùn)營(yíng)，充分調(diào)動(dòng)用戶響應(yīng)作為管理電網(wǎng)的有效手段當(dāng)可再生能源在電網(wǎng)系統(tǒng)中的比重不斷提高，這些不穩(wěn)定的電源將更加要智能電網(wǎng)與儲(chǔ)能技術(shù)。使用需求側(cè)管理技術(shù)與儲(chǔ)能構(gòu)建自愈式電網(wǎng)的系統(tǒng)方法。

自愈式電網(wǎng)控制系統(tǒng)包括一系列網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與線性、非線性負(fù)載。控制傳感器用于監(jiān)控電力特征，控制繼電器用于實(shí)現(xiàn)與非線性負(fù)載的通訊，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)重要電源和電力節(jié)點(diǎn)之間的連接。優(yōu)先恢復(fù)控制器與控制傳感器、控制繼電器、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)相連接，它從控制傳感器接收控制信號(hào)，響應(yīng)探測(cè)電網(wǎng)中的不規(guī)律性，自動(dòng)啟動(dòng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)為線性負(fù)載供應(yīng)穩(wěn)定功率，并有選擇性地?cái)嚅_(kāi)控制繼電器以斷開(kāi)一定比例的非線性負(fù)載。