铅炭电池的性能及其在电力储能中的应用

doi:10.3969/j.issn.1000-7229.2014.11.020

电力建设 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (11): 117-122.doi: 10.3969/j.issn.1000-7229.2014.11.020

铅炭电池的性能及其在电力储能中的应用

廖强强1，邱琳2，楼晓东2，刘宇 3，张世翔1，华诚2，黄华2，周国定1，葛红花1

1. 上海电力学院，上海市 200090；2. 国网上海市电力公司，上海市 200122；3. 中国科学院上海硅酸盐研究所，上海市200050

出版日期:2014-11-01
作者简介:廖强强（1971），男，博士，教授，研究方向为电力储能和电力腐蚀控制；邱琳（1967），女，大专，经济师，研究方向为经济管理；楼晓东（1974），男，硕士，高级工程师，研究方向为经济管理；刘宇（1973），男，博士，研究员，研究方向为储能材料与器件；张世翔（1979），男，博士后，副教授，研究方向为能源经济与管理；华诚（1959），男，大专，技师，研究方向电力系统运行优化；黄华（1969），男，大专，技师，研究方向电力系统运行优化；周国定（1938），男，硕士，教授，研究方向为化学电源和电力储能；葛红花（1966），女，博士，教授，研究方向为电力储能。
基金资助:
上海市科委项目（14DZ1201500）；上海市联盟计划（LM201458）；上海市教委科研创新项目（13YZ107）；上海市浦东新区科技发展基金配套项目（PKC2014-M12）。

Performance of Lead-Carbon Batteries and Their Applications in Electricity Storage

LIAO Qiangqiang 1，QIU Lin2，LOU Xiaodong 2， LIU Yu 3， ZHANG Shixiang1， HUA Cheng 2， HUANG Hua2， ZHOU Guoding1， GE Honghua1

1. Shanghai University of Electric Power, Shanghai 200090, China；2. State Grid Shanghai Municipal Electric Power Company，Shanghai 200122, China；3. Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, China

Online:2014-11-01

摘要/Abstract

摘要：

铅炭电池是在铅酸电池的负极以不同方式加入具有双电层电容特性的炭，将铅酸电池的比能量优势和超级电容器大容量充放电的优点融合在一起的新型电池。铅炭电池具有高倍率充放电、浅充放状态下循环寿命长等优势，而这一优势正好与通过储能来平滑可再生能源输出、电网调频的功率需求相吻合。铅炭电池成本为150~200美元/（kW·h），是目前相对经济可行的电力储能技术路线之一。铅炭电池储能系统在光伏输出功率平滑和削峰填谷、风电输出功率平滑、电网调频示范项目中的成功应用，说明铅炭电池在电力储能方面具有很好的应用前景。

关键词: 铅炭电池, 电力储能, 可再生能源, 储能电池, 循环寿命

Abstract:

Lead-carbon battery whose negative electrode consists of lead and carbon with electric double layer capacitance characteristics in a number of ways is a new type of battery on the basis of lead-acid battery, possessing the traits of both high ratio energy of lead-acid battery and high-rate charge-discharge of supercapacitor. Lead-carbon battery has the advantages of high-rate charge-discharge and long cycle life at shallow state of charge and discharge, matching the power demand from renewable energy sources’ smoothing and regulation services with using energy storage technologies. Lead-carbon battery is produced and sold at costs below the $150-200/（kW·h）, so it is one of technical routes of economically feasible electricity storage. The successful demonstration applications in solar smoothing and shifting, wind smoothing and frequency regulation services of lead-carbon battery energy storage systems show that lead-carbon battery has a bright prospect for the applications in electricity storage.

Key words: lead-carbon battery, electricity storage, renewable energy, energy storage battery, cycle life

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