一、家用光伏储能发电在中国的趋势如何? - 知乎
中国家用光伏储能发电市场正在不断发展。我投资9万元安装了容量29.7千瓦的屋顶光伏电站,去年共发电24850度电。其中,自用3000多度电,剩余电量21000多度电售给电网,获得8300元卖电收入。扣除190元税费后,投资已回本约9500元。我采用的是“余电上网”方式。家庭屋顶光伏并网方式主要有两种:“余电上网”和“全额上网”。在“余电上网”中,又分为安装储能和不安装储能两种。安装储能就是在逆变器和电表间安装电池装置,白天光伏板供电并充电,晚上从电池供电,节省电费。我不选择安装储能设备的原因有三:首先,储能装置电池容量大,且一旦发生火灾,锂电池爆燃危险性高。其次,储能存在效率损失,发10度电存9度,两次转换损失可能高达20%。最后,储能设备价格昂贵,100度以上的设备成本超过15万元,加上消防和冷却系统,安装储能可能永远无法回本。我估算,自用100度电仅能节省20元电价,一年最多省7000元,收回储能成本需20年。因此,不安装储能设备是更为经济的选择。最近天气转晴,下午云层散去,虽未见阳光,但偶尔能从云隙窥见蓝天。今天发电量是昨日的两倍,发了36.8度电,相当于赚回一顿螺蛳粉的钱。
二、软包锂电池和铝壳锂电池及钢壳锂电池各有什么优势? - 知乎
锂离子电池按封装形式主要分为圆柱、方形和软包三种类型,其中圆柱电池通常采用钢壳封装,方形电池常用铝壳封装,而软包电池则采用铝塑膜封装。在相同的电池材料和内部结构下,这三种封装形式的电池各有其独特优势。钢壳锂电池的优势在于其在空气中的物理稳固性、抗压能力和抗冲击能力最强,且钢壳锂电池最早应用于锂离子电池,成本相对较低。铝壳电池则以其重量轻、成型耐用的特点脱颖而出,成型更为方便。此外,铝壳电池具有较高的比强度、比模量、断裂韧性、疲劳强度和耐腐蚀稳固性。铝壳电池具有良好的延展性,化学性能稳固,无磁性,且回收利用便捷。在能量密度和体积密度方面,铝壳电池也较钢壳电池表现更佳。软包电池在能力密度和体积密度方面表现最为出色。在相同尺寸的锂电池中,软包电池的容量比钢壳电池高约10%-15%,比铝壳电池高5%-10%。此外,软包电池的内阻最小,减少了电池的自耗电。安全性能方面,软包电池通常不会发生爆炸,只会出现起鼓或裂开,从而及时排出气体,而钢壳电池则容易发生爆炸。软包电池的循环性能也更为优越,且设计更为灵活,可以根据客户的需求定制不同规格和形状的电池。然而,软包电池并非完美无缺。其外壳相对易碎,容易受到硬物的伤害,导致电池出现问题。此外,软包电池的成本相对较高,尤其是在大型的动力电池领域,其储能能力较差,成组时需要增加大量辅助材料,导致电池包内部体积利用率较低,因此在大型动力应用中使用较少,主要应用于电子消费领域,如3C产品。
三、钒电池相比锂电池的优势在哪?未来能替代锂电池吗? - 知乎
全钒液流电池在储能领域展现出其独特优势,这些优势主要体现在方便规模化、使用寿命长和安全性较好三个方面。全钒液流电池能够根据需求设计为从家用冰柜到小区变电站大小不等的储能系统,满足一天到一年的电量需求。其使用寿命长达半个世纪,即使在大电流和过充过放的情况下也能表现稳健,不会起火爆炸。然而,能量密度的限制意味着全钒液流电池在移动电源或电动车领域应用有限。全钒液流电池与锂电池在市场应用上互不替代,它们分别服务于不同需求。全钒液流电池适用于大规模储能,如新能源电场和电网的MWh级储能站,而锂电池则主要为移动电源和短时储能提供解决方案。全钒液流电池的主要竞争对手包括水力蓄能、压缩空气蓄能等其他储能技术以及液流电池体系。在面临新能源并网难题时,储能技术成为解决弃风和控制问题的关键。全钒液流电池作为一种成熟的技术,具有几十kW到几十MW的功率规模和几小时到几天的储能时间。虽然效率略低于锂电池和超级电容,但其适用范围广泛,成本适中,主要应用于风电、光伏电场的调峰。随着技术的不断发展和成熟,全钒液流电池有望在电网支持、离网系统、城市建筑清洁能源解决方案等方面发挥更大作用。全钒液流电池技术自1985年成功研发以来,经过30多年的发展,性能已经接近天花板。从结构上看,全钒液流电池由电堆、储能罐以及泵和管路组成,电解液在充放电时通过泵在电堆中循环,正负极通过离子交换膜隔开。这种结构不仅便于规模化设计,还能提高电堆的电压,从而实现功率和电量的灵活调整。全钒液流电池的寿命长,可达半个世纪,得益于其充放电机理为钒离子化合价的变化,而非依赖于电极材料的应力变化。安全性方面,全钒液流电池利用水溶液中钒离子的化学价变化,即使遭受大电流或过充,也不会导致电极材料失效或电池起火爆炸。然而,全钒液流电池的能量密度较低,仅为15-40Wh/L,限制了其在移动电源和电动车领域的应用。为提高能量密度,研究团队正在尝试刷新电解液中钒盐的浓度。经过多年的努力,全钒液流电池在储能领域的应用范围不断扩展,成为解决能源存储和电力系统控制问题的重要技术之一。总结全钒液流电池的优势在于其方便的规模化设计、长寿命和较好的安全性,但其能量密度限制了在某些特定领域的应用。随着技术的持续发展和优化,全钒液流电池在储能领域的潜力有望得到进一步挖掘,为构建更加高效、可靠的能源系统做出贡献。
四、能量时代是做储能还是做户外电源?
十年前,电气工程教授、著名电子电力、高压工程与电力系统专家?Dr. George Karady便论述过储能是极有潜力的方向,从日常用的手机、智能手表、AR/VR设备到电动车和电网等,都需要储能设备维持设备的正常运行。如今,在可再生能源技术取代化石能源的全球转型中,储能市场也随着清洁能源技术与市场的发展而快速成长,逐渐凸显出其重要地位与战略价值。作为注重环境保护与可持续发展的技术型初创公司,自由创始人科技一直关注清洁能源及各类环保科技。在本篇文章中,我们将介绍部分储能技术与创新思路,希望能给正在寻找储能方向的创业者们一些启发,感兴趣的小伙伴可以与我们联系。Energy Storage: The Key to a Reliable, Clean Electricity Supply|?1. 锂电池说到储能,目前首选的储能技术必然要提及锂电池。锂电池在化学电池中应用广泛,再加上电动汽车的发展,使其在市场内的需求不断扩增。MIT Technology Review 2021十大breakthrough的technology就有锂电池和绿色氢能。但目前大部分锂电池依旧在充放电循环次数、使用寿命、材料回收、及其对环境的影响等方面存在问题。行业内已有很多实验室、工厂与企业着力于改进锂电池的产能、提高能量密度、增加电池寿命与改善材料。然而对初创公司来说,锂电池创新所需成本与技术要求较高,独立开发会有一定困难,部分初创则是通过与电池厂和大公司合作来实现自己设计的产品。除了硬件创新,初创公司还可以从软件层面来提高和优化电池表现,比如利用BMS(Battery Management System)系统。由于不同尺寸和电池类型对BMS的具体要求不一样,不同电池和应用场景的BMS会有差别,对这部分感兴趣的初创者们可以找一个合适的细分市场(niche market)尝试开发自己的软件产品。|?2. 绿色氢能绿色氢能是通过风能太阳能等再生能源生产的电,通过水电解后产生的氢能储能。在疫情期间,各国政府纷纷出台绿色能源方案, 欧盟发布了《欧洲氢能战略》,我国亦在政府业务报告中新增了“促进建设氢能设备级充电站”的项目。作为可再生能源的“核心”,绿色氢能被许多能源领域寄予厚望。“电解槽技术学习率已接近风力发电的历史学习率。谷歌网站搜索数据显示,‘绿色氢能’一词的搜索量增至2019年的三倍。”(BHP,2021年6月)The 75 hydrogen technology startups and companies disrupting the space(Contrarian Ventures, 2020)致力于绿色氢能的初创公司,可以从氢能的不同生命周期来考虑创新,例如氢能储能、应用、换电站、充电,及其各类辅助硬件等等。氢能仍属于发展初期,技术尚未成熟,但其拥有丰腴的应用场景,在未来具有万亿级市场规模,风险与机遇并存。|?3. 电磁储能电磁储能解决方案主要有两种,分别是Flywheel和