改良型铅酸蓄电池寿命延长3倍
“改良型铅酸电池比传统铅酸电池寿命更长、经济性更高。”DE公司的改良型铅酸蓄电池是考察组的重点分析对象,而电池性能和经济性是其是否适用于万山示范项目的重要考量因素。
据了解,铅酸电池存在储存能量密度低、可充放电次数少等问题,这种改良式的铅酸电池“诱人”之处在于,它延长了电池使用寿命。普通铅酸电池充放电次数为800次,改良型则可达到2500次。此外,据DE公司介绍,这种电池使用了新型栅格板,将原来的全铅栅格板改为铜铅复合栅格板,提高了栅格板的导电能力,降低电池内阻,使充放电效率由85%提高至92%。另外,这种电池能使内部电流分布更为均匀,能有效控制电池局部温升,提高活性物质利用率。
在经济性方面,按容量降至50%的充放循环周期考虑,改良型铅酸蓄电池单位投资成本约为常规铅酸蓄电池和锂电池的一半,具有较好的市场竞争力。但目前,该产品还停留在“试水”阶段,没有被大范围推广使用。
此外,DE公司还提供整套储能方案和电池组管理系统。目前,DE公司已在美国纽约曼哈顿区两栋新建楼宇安装了两套容量10千瓦/40千瓦时的储能系统,实现错峰用电,降低了楼宇能源使用成本;在中国DE公司与天津力神电池合作,建设了一套30千瓦的储能试验系统。然而,该公司产品成熟度有待考验。
“虽然如此,但其代表了一个新的技术方向,可作为待选技术之一。”考察组建议继续跟踪样品的性能测试结果和生产情况,并适时开展万山示范项目中试点应用可研。
CPV转化效率高成本也高
光,是海岛上的富余资源。太阳能发电成为海岛新能源利用的重要手段。
考察组此行前往了波音Spec-trolab公司,对该公司太阳能聚光光伏发电技术(CPV)进行了解,并结合万山项目对其进行分析。据考察组成员介绍,与其他太阳能利用技术相比,CPV在光电转化效率方面具有明显优势,并可以大幅节约占地,但成本偏高。
CPV,是将太阳光汇聚后通过光伏电池将其转换为电能,CPV系统包括聚光、光电转换(光伏电池)、太阳追踪及冷却四个模块。在此系统里,太阳光被汇聚到一块很小的面积上进行光电转换,这对光伏电池的转换效率和耐高温性能有较高要求。有数据显示,Spectrolab公司的多结电池转换效率在2010年已经超过了40%,而CPV系统综合转换效率可达30-33%,明显高于PV系统12%-18%的效率。
CPV系统的另一个好处是占地面积小。从这个角度来说,它比常规光伏系统更适合于面积紧张的地区,尤其是海岛。然而,海岛区域空气湿度大、盐雾高、多台风的气候特点将对CPV系统发电效率有较大的影响,要求系统设计上要充分考虑设备防腐、风压变形及抗台风能力的设计。
然而,光伏发电技术的通病——成本高在CPV身上也存在。CPV对太阳跟踪精度提出了很高要求,这使成本大幅增加。目前Spectrolab公司的XR1000CPV造价约为1.6万元/千瓦,使用寿命是20至30年,发电成本为0.93元/千瓦时。随着技术改进,预计2017年成本可降至0.43元/千瓦时。“但在使用者眼里,这种技术的总体成本仍然偏高。”考察组成员说。
此外,该系统的一些技术问题还没解决,如太阳跟踪系统精确度直接影响CPV系统的转换效率、周边环境改变使跟踪器的精度难以保证等。
在国内,已经有人对此技术“一试为快”了。据了解,去年底,国内采用聚光光伏技术的MW级并网系统示范工程在福建厦门投运,该项目业主,将其安装于厂区屋顶和地面,装机容量为2MW。工程投资约1.4万元/千瓦,比常规光伏系统高30%以上,发电量比常规光伏系统高约30%左右。但由于聚光光伏系统复杂、可靠性相对降低,运行维护成本费用远高于常规光伏系统。
经过对其优劣势分析,考察组建议公司继续关注这项技术,并适时开展试点应用。
考察组还对太阳能聚光光热发电技术进行了考察,但此技术要占用较大量土地资源,因此暂不作考虑。