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ORNL 研发创新控制系统 再利用电动汽车电池组为家庭提供电力

盖世汽车 01-21

为了充分利用从电动汽车上退役下来的电池,美国能源部橡树岭国家实验室的研究人员研发了创新控制系统,让家庭从公共事业购电的成本降至为零。

盖世汽车讯 据外媒报道,美国(Oak Ridge National Laboratory,ORNL)的研究人员研发出一种创新控制系统,可以重新利用电动汽车电池组,存储供家庭使用的电力,而且计划将该技术扩展至大型电网项目。

即使电池无法再为电动汽车提供动力,其实仍存储了大量能量。此类电池组可能无法再承受电动汽车极端的充放电条件,不过仍可以作为低成本的固定储能系统,据估计,仍可以再使用 10 年以上。

此类再利用电池是电网能源存储的理想选择,在美国全国范围内安装更多可再生间歇性电源,对于保持电力供需平衡至关重要。据美国能源情报署(U.S. Energy Information Administration)的数据,2018 年,太阳能、风能和水力等可再生能源发电占美国总发电量的 17% 左右,而且现在家庭和企业正在安装越来越多的可再生能源装置。

但是,利用新电池制成的现场储能系统的成本仍然相当高。低成本、重新再利用电池储能的潜力则非常大。目前,美国约有 100 万辆电动汽车上路,爱迪生基金会(Edison Foundation)估计,到 2030 年,美国将有 1870 万辆电动汽车,约占汽车总数的 7%,全部都由电池组提供动力。

ORNL 研究员 Michael Starke 一直在领导由 OE 储能项目提供支持的项目,以创建二次利用电池储能系统,并对其加强控制,包括在北卡罗纳州的慈善机构仁人家园(Habitat for Humanity)部署和测试一个 15 千瓦的系统,并在实验室附近由 ORNL 研究所提供能源的小区进行测试。

利用 Starke 和同事研发的软件和电子设备硬件,该二次利用电池系统的目的是在用电成本最高的关键用电高峰期,将家庭从公共事业购电的成本降至为零,让家庭使用现场可再生能源产生或存储的电力。此外,该过程可缓解高峰期的用电需求,有助于平衡负载。

ORNL 研发的系统具备基于云的通信功能,能够进行远程控制,还配备了一个灵活的逆变器,能够为家庭用电或公共事业传输转换电力,还配备了控制装置,使其能够与更大的电网同步,以确保安全启动和关闭系统。

此外,橡树岭的研究人员还将不同制造商、使用年限不同的电池整合成一个统一而有效的储能系统,此类电池的化学成分、电压和容量都不同。研究人员研发了一种方法,让此类电池保持理想的充放电量,然后再根据电池的状态和能力来响应需求,从而高效地分配资源。

一般来说,公用事业的储能量为 100 千瓦或更高,至少 1 兆瓦的系统是最好的,不过会需要多个二次利用电池系统。

目前,Starke 与 ORNL 电力能源系统集成小组的同事正在研发一个 100 千瓦的二次利用电池系统,以进一步测试其控制和硬件解决方案。这是首个此类项目,能够重新将电动汽车电池用于电网系统,规模相当于为拥有多户住宅的社区服务。(文中图片均来自 ORNL)

以上内容由"盖世汽车"上传发布 查看原文

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