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研究表明汽车电池仍可以作为电网规模太阳能光伏装置的备用存储

能源 2020-05-22 16:00:04

随着电动汽车在世界范围内的迅速普及,不久将出现一堆废旧电池,其性能不再足以满足需要可靠加速和续驶里程的车辆的需求。但是一项新的研究表明,这些电池仍可以作为电网规模太阳能光伏装置的备用存储,具有有用的和可盈利的第二寿命,在这种要求较低的角色下,它们可以发挥超过十年的作用。

这项研究发表在《应用能源》杂志上,由六位麻省理工学院现任和前任研究人员进行,其中包括博士后伊恩·马修斯(Ian Mathews)和光伏研究实验室负责人机械工程教授Tonio Buonassisi。

作为测试案例,研究人员详细研究了加利福尼亚的一个假设的网格规模太阳能农场。他们研究了几种方案的经济性:仅建造一个2.5兆瓦的太阳能发电场;建立相同的阵列以及新的锂离子电池存储系统;并使用由重新使用的EV电池制成的电池组构建电池,该电池组的容量已下降至原始容量的80%,在这一点上,它们被认为对于继续车辆使用而言太弱了。

他们发现,新的电池装置无法提供合理的净投资回报率,但只要电池的成本低于原始价格的60%,对使用过的EV电池进行妥善管理的系统可能是一项不错的获利投资。

不太容易

Mathews解释说,该过程听起来可能很简单,偶尔会在较小规模的项目中实施,但是将其扩展到网格规模并不简单。“在技术层面上有很多问题。当您将电池从车中取出时如何检查电池,以确保电池足够好可重复使用?您如何将不同汽车的电池组合在一起,以使它们可以很好地协同工作,并且不会有一种电池比其他电池差很多,并且会降低系统的性能?”

在经济方面,他说,还有一些问题:“我们确定这些电池中是否还有足够的价值,足以证明从汽车中取出,收集,检查并重新包装成新应用的成本? ”研究小组发现,对于在加利福尼亚当地条件下的模拟案例,答案似乎是肯定的。

这项研究使用了电池退化的半经验模型,并使用实测数据进行了训练,以预测这些锂离子电池在不同工作条件下的容量衰减,并发现通过在相对缓和的充电和放电周期下工作,这些电池可以达到最大寿命和价值-永远不要超过满电量的65%或低于15%。这一发现挑战了一些先前的假设,即最初以最大容量运行电池将提供最大价值。

“我已经与说过最好的事情的人进行了交谈,他们就是非常努力地工作,并且将所有收入都放在头上,”马修斯说。“当我们看到这一点时,那根本没有任何意义。”从分析中可以明显看出,最大限度地延长电池的使用寿命将提供最佳的回报。

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