動(dòng)力鋰電池梯次利用的異構(gòu)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)和實(shí)踐

林武，史新民，蔣麗麗，朱佳偉

（安徽瑞賽克再生資源技術(shù)股份有限公司，安徽蕪湖241000）

本文引文信息：林武,史新民,蔣麗麗,朱佳偉.動(dòng)力鋰電池梯次利用的異構(gòu)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)和實(shí)踐[J].浙江電力,2020,39(05):41-49.

0引言

隨著石油資源的緊張和電池技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)汽車在世界范圍內(nèi)逐漸被推廣應(yīng)用。以電動(dòng)汽車為代表的新一代節(jié)能和環(huán)保汽車是汽車工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)[1]。作為電動(dòng)汽車核心部件之一的動(dòng)力鋰電池，也迎來(lái)了前所未有的高速發(fā)展期，但受當(dāng)前電池技術(shù)的制約，當(dāng)電池容量衰減至額定容量的80%以下時(shí)，動(dòng)力鋰電池因容量不足不能保障電動(dòng)汽車的動(dòng)力和續(xù)航能力要求，已不適合繼續(xù)應(yīng)用在電動(dòng)汽車上，就要從電動(dòng)汽車上退役[2]，即從汽車上的退役下來(lái)的電池，至少還有80%的容量，并不是"報(bào)廢"。根據(jù)專家預(yù)計(jì)，到2020年動(dòng)力鋰電池回收量接近25GWh，整體市場(chǎng)規(guī)模將突破百億元[3]。因此，動(dòng)力鋰電池的梯次利用市場(chǎng)將迎來(lái)爆發(fā)式上升，動(dòng)力鋰電池梯次利用技術(shù)已成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。

儲(chǔ)能系統(tǒng)正是目前業(yè)內(nèi)公認(rèn)的動(dòng)力鋰電池梯次利用的重要出路[4]。美國(guó)SNL（Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室）的研究發(fā)現(xiàn)動(dòng)力鋰電池的二次利用并沒有不可逾越的技術(shù)障礙，決定其實(shí)際應(yīng)用效果的關(guān)鍵要素是電池模組的標(biāo)準(zhǔn)化、重組電池模塊的人力成本、電池容量保持率狀態(tài)預(yù)測(cè)精度因素[5]。在我國(guó)，國(guó)家電網(wǎng)有限公司從2012年開始啟動(dòng)大容量梯次利用電池儲(chǔ)能技術(shù)研究[6]。

有關(guān)動(dòng)力性能要求不高的電力儲(chǔ)能場(chǎng)合來(lái)說(shuō)，既可新增電池全壽命周期價(jià)值以降低電動(dòng)汽車成本，又可以減少電池原材料礦產(chǎn)開發(fā)和廢棄物總量。電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能有著巨大的需求，但受電池成本的制約，電力儲(chǔ)能應(yīng)用遲遲沒有進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)行。但是，即將到來(lái)的大量動(dòng)力鋰電池退役，給降低電力儲(chǔ)能的運(yùn)行成本帶來(lái)了希望。

一套儲(chǔ)能電站的容量少則千瓦時(shí)級(jí)，多則兆瓦時(shí)級(jí)，要由成千上萬(wàn)節(jié)電芯串/并聯(lián)組成，對(duì)電池的一致性有著較高的要求，而退役動(dòng)力鋰電池回收來(lái)源和使用狀態(tài)各異，難以保證電池參數(shù)都接近。"即使經(jīng)過(guò)千挑萬(wàn)選，仍無(wú)法防止在儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生離散"[7]。電池一致性成為電力儲(chǔ)能應(yīng)用的制約因素，而過(guò)多的篩選勢(shì)必增大應(yīng)用成本。假如有一種方法做到不篩選或少篩選，將會(huì)極大提高梯次利用的商業(yè)化價(jià)值。本文介紹的就是基于這種想法的一個(gè)實(shí)際工程項(xiàng)目，其目的就是驗(yàn)證一種"異構(gòu)兼容"的方法，即通過(guò)控制手段來(lái)解決電池的不一致性問(wèn)題，以實(shí)現(xiàn)對(duì)退役動(dòng)力鋰電池的最低成本應(yīng)用，為大規(guī)模退役動(dòng)力鋰電池的應(yīng)用做好技術(shù)儲(chǔ)備。

1儲(chǔ)能電站的設(shè)計(jì)

1.1系統(tǒng)構(gòu)成

儲(chǔ)能電站由退役動(dòng)力鋰電池、儲(chǔ)能PCS（變流器）、BMS（電池管理系統(tǒng)）、EMS（能源管理系統(tǒng)）等組成，為了體現(xiàn)儲(chǔ)能電站的異構(gòu)兼容特點(diǎn)，電站選用5種不同類型、結(jié)構(gòu)、時(shí)期的退役動(dòng)力鋰電池進(jìn)行儲(chǔ)能（為突出"異構(gòu)"特色，系統(tǒng)還選用一路退役的鉛酸蓄電池）。

為實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電站的控制，要電站中各設(shè)備間進(jìn)行有效的配合和數(shù)據(jù)通信，電站數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分3層，分別為現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用層、數(shù)據(jù)控制層和數(shù)據(jù)調(diào)度層，系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用層重要是對(duì)PCS和BMS等數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和控制，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。PCS是直流電池和交流電網(wǎng)連接的中間環(huán)節(jié)[8]，是系統(tǒng)能量傳遞和功率控制的中樞，PCS采用模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)回路的PCS都可獨(dú)立調(diào)節(jié)。系統(tǒng)并網(wǎng)時(shí)，PCS以電流源形式注入電網(wǎng)，自鉗位跟蹤電網(wǎng)相位角度；系統(tǒng)離網(wǎng)時(shí)，以獨(dú)立電壓源方式運(yùn)行，輸出恒定電壓和頻率供負(fù)載使用，各回路主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。BMS具備電池參數(shù)監(jiān)測(cè)（如總電流、單體電壓檢測(cè)等）、電池狀態(tài)估計(jì)和保護(hù)等；數(shù)據(jù)控制層嵌入了系統(tǒng)針對(duì)不同類型、結(jié)構(gòu)、時(shí)期的動(dòng)力鋰電池控制策略，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)充放電功率均衡。數(shù)據(jù)監(jiān)控層即EMS，重要實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電站現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中各種狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集和控制指令的發(fā)送、數(shù)據(jù)分析和事故追憶。

1.2電池配置

1.2.1電池配置表

本項(xiàng)目將5種不同類型、結(jié)構(gòu)、時(shí)期的退役動(dòng)力鋰電池分為5個(gè)回路，每回路電池配置見表1。

圖1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

圖2各回路PCS主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

表1各回路電池配置

1.2.2電池選型

電站5個(gè)回路的電池選擇如下：

（1）第1回路：選擇2015年退役電動(dòng)汽車的電池包，將其拆解至電芯，篩選重組成模組，電芯類型是18650，標(biāo)稱電壓為3.6V，標(biāo)稱容量為2.2Ah；模組結(jié)構(gòu)25P3S，電池箱內(nèi)裝12個(gè)模組，電池組由9個(gè)電池箱（共8100只電芯）串接構(gòu)成，模組及電池箱電氣連接如圖3和4所示。

圖3第1回路模組電氣連接

（2）第2回路：選擇2015年退役電動(dòng)汽車的電池包，拆解至電芯，篩選重組成模組，電芯類型是26650，標(biāo)稱電壓為3.2V，標(biāo)稱容量為2.7Ah；模組結(jié)構(gòu)15P6S，電池箱內(nèi)裝6個(gè)模組，電池組由11個(gè)電池箱（共5940只電芯）串接構(gòu)成，模組及電池箱電氣連接如圖5和6所示。

（3）第3回路：選擇汽車退役的鉛酸蓄電池，標(biāo)稱電壓為12V，標(biāo)稱容量為60Ah，該回路由36個(gè)單體電池串接構(gòu)成，標(biāo)稱容量為60Ah，出口電壓為432V。

（4）第4回路：選用2015年某品牌Q22系列電動(dòng)汽車退役電池包，電池類型為26650，標(biāo)稱容量為126Ah，標(biāo)稱電壓為320V。

圖4第1回路電池箱電氣連接

圖5第2回路模組電氣連接

圖6第2回路電池箱電氣連接圖

（5）第5回路：選用2015年某品牌EQ1電動(dòng)汽車退役電池包，電池類型為18650，標(biāo)稱容量為92Ah，標(biāo)稱電壓為350V。

根據(jù)以上配置可知，電站各個(gè)回路電池的類型、結(jié)構(gòu)、時(shí)期都不相同，其初衷是為了體現(xiàn)本儲(chǔ)能電站"異構(gòu)兼容"的特色。

1.2.3電池檢測(cè)

梯次電池用恒流方式進(jìn)行余能檢測(cè)，首次充放電電流為0.2C[9]，若采用恒功率方式進(jìn)行余能檢測(cè)，經(jīng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換充放電功率約為標(biāo)稱容量的0.25倍。

電站5個(gè)回路按照0.25倍標(biāo)稱容量進(jìn)行恒功率充放電檢測(cè)余能容量，數(shù)據(jù)見表2，為了體現(xiàn)不同倍率下充放電的余能，又以標(biāo)稱容量的0.1和0.2倍率進(jìn)行DOD（放電深度）測(cè)試。

表2中表述的充放電效率為交流側(cè)效率，容量保持率為本次測(cè)試放電電量和原標(biāo)稱電量的百分比，余能為按照0.25倍標(biāo)稱容量進(jìn)行恒功率充放電測(cè)出容量值。

依據(jù)表2的數(shù)據(jù)，對(duì)退役動(dòng)力鋰電池的應(yīng)用得到了初步結(jié)論，5個(gè)回路的容量保持率分別是35.2%，52.8%，14.6%，89.8%和83.4%；各回路容量在電站總?cè)萘克嫉陌俦壤謩e為17.7%，21.9%，2.6%，34.4%和23.4%。

1.3電池一致性解決方法

一致性問(wèn)題解決方法是通過(guò)數(shù)據(jù)控制層中的"異構(gòu)兼容控制器"來(lái)實(shí)現(xiàn)的，是不同類型電池構(gòu)成儲(chǔ)能電站的指揮官，是實(shí)現(xiàn)"異構(gòu)兼容"的關(guān)鍵。該控制器嵌入了針對(duì)不同回路的獨(dú)立控制策略，通過(guò)這些控制策略可以針對(duì)完全不同的電池分開控制，但在儲(chǔ)能系統(tǒng)的外特性上實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電池控制的"異構(gòu)兼容"。

該控制器硬件以ARM9處理器為核心，配置大容量的存儲(chǔ)器，擴(kuò)展了6個(gè)通信接口，每個(gè)通信口對(duì)應(yīng)一個(gè)電池回路，將5個(gè)回路從物理上分開，在信息上合并，各回路單獨(dú)運(yùn)行，整體上協(xié)同一致。控制器硬件具體配置如圖7所示。

異構(gòu)兼容控制器的操作系統(tǒng)采用支持實(shí)時(shí)多任務(wù)、多線程的嵌入式Linux系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理執(zhí)行快速準(zhǔn)確，同時(shí)具備完善的網(wǎng)絡(luò)功能，兼容ModbusRTU，ModbusTCP，CAN等工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。控制策略采用動(dòng)態(tài)庫(kù)動(dòng)態(tài)調(diào)用，添加、刪除控制策略可以直接在策略庫(kù)目錄下操作，修改策略也只需修改策略庫(kù)文件本身，不要改動(dòng)本體程序，既保障了系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性，也新增了程序的靈活性。

表2儲(chǔ)能電站梯次利用余能檢測(cè)數(shù)據(jù)

圖7異構(gòu)兼容控制器硬件配置

本系統(tǒng)控制策略是將原本對(duì)均衡性要求很嚴(yán)的直流母線集中式控制方式變更為對(duì)均衡性要求較弱的分散式交流母線集中控制方式，由原來(lái)的電壓均衡控制方式，改為功率均衡控制方式，對(duì)各組電池性能和品牌不作一致性的要求，分散式交流母線集中控制方式既可視為一個(gè)整體集中控制，又可分回路控制、分回路調(diào)節(jié)功率。

控制策略具體如下：

系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集當(dāng)前每組（i）的工作參數(shù)E（電流I、電壓V、功率P），再進(jìn)行均衡計(jì)算，計(jì)算出各組當(dāng)前的平均值Ev，根據(jù)各組和平均值Ev的差值（ΔEi）再返調(diào)節(jié)各組，大于Ev的減少其給定值，小于Ev的新增其給定值，使所有組逐次逼近Ev，從而使整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電均衡，使其發(fā)揮最佳性能。

針對(duì)不同品牌、不同結(jié)構(gòu)的電池可預(yù)先設(shè)置其控制"子程序"（以動(dòng)態(tài)庫(kù)形式），根據(jù)電站的不同電池配置，不同性能的電池組調(diào)用其相應(yīng)的"子程序"，使其成為一種智能"選擇"。

這樣僅對(duì)單組電池進(jìn)行篩選，只要求在組內(nèi)保持性能一致，無(wú)需整個(gè)系統(tǒng)保持一致，從而使整個(gè)儲(chǔ)能載體可以是不同類型、結(jié)構(gòu)、時(shí)期的退役動(dòng)力鋰電池，實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)電池系統(tǒng)的兼容控制。具體流程如圖8所示。

1.4整包應(yīng)用解決方法

動(dòng)力鋰電池在電動(dòng)汽車上是以電池包總成部件出現(xiàn)的，對(duì)退役動(dòng)力鋰電池的梯次利用有多種方法，對(duì)電池包進(jìn)行拆解、篩選、重組是常用方法，但篩選不僅工作量大，而且要重新配置BMS，無(wú)形中給本來(lái)具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)的"梯次電池"新增了大量的成本。

圖8異構(gòu)兼容儲(chǔ)能電站控制流程

隨著制造技術(shù)和信息化技術(shù)的提高和普及，工業(yè)領(lǐng)域的零件材料成本大幅度下降，而人工成本大幅度上漲，減少對(duì)退役電池的篩選則是降低梯次利用成本的重要措施之一，其方法就是對(duì)退役電池包的整包應(yīng)用。

電池包退役時(shí)是以總成的形式，具有完整的充放電接口和BMS，只需測(cè)試其好壞，便是一套現(xiàn)成的電池系統(tǒng)，顯然電池包的整包利用是最經(jīng)濟(jì)的梯次利用方法。

原電池包的BMS用于汽車上，所采用的是適用于汽車的CAN總線和汽車專用協(xié)議，而電力行業(yè)和汽車行業(yè)所采用的通信總線不同，電力行業(yè)一般采用ModbusRTU或IEC103，IEC104等協(xié)議，若要不拆解電池包直接用于電力儲(chǔ)能系統(tǒng)，就必須解決通信不兼容的問(wèn)題[10]。

為此要專門開發(fā)出一款通信橋接器，實(shí)現(xiàn)了原電池包BMS的CAN協(xié)議和電力系統(tǒng)專用協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。

橋接器是一個(gè)以微處理器為核心的"智能通信管理器"，設(shè)置5個(gè)通信口：1個(gè)CAN接口，2個(gè)RS485接口，1個(gè)LAN，1個(gè)WIFI；CAN接電池包，其他4個(gè)可接儲(chǔ)能系統(tǒng)不同形式的通信接口。在軟件上可對(duì)電池包BMS的信息進(jìn)行管理，可任意調(diào)整參數(shù)的數(shù)據(jù)域，可把不同電池包的不同數(shù)據(jù)域重新調(diào)整為完全相同的數(shù)據(jù)域，供儲(chǔ)能系統(tǒng)不同硬件接口的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化訪問(wèn)。形成一個(gè)虛擬的"橋"，這個(gè)"橋"一頭接電池包，另一頭接儲(chǔ)能系統(tǒng)，以解決通信硬件、軟件不兼容的問(wèn)題，為整包梯次利用建立數(shù)據(jù)通信。圖1中第4或5回路即是電池包橋接器的應(yīng)用框圖。

通信橋接管理器內(nèi)嵌Linux實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)和多種通信規(guī)約，如：SC-1801，部頒CDT，IEC101，IEC103，IEC104，ModbusRTU，ModbusTCP，DL/T645—2007等，采用動(dòng)態(tài)庫(kù)動(dòng)態(tài)調(diào)用。根據(jù)不同的PCS調(diào)用不同的通信協(xié)議，這些協(xié)議可以任意組態(tài)，針對(duì)不同類型的電池包，形成一種梯次利用的專用"橋接管理器"，完全利用電池原有的BMS，即可達(dá)到不拆解電池包而直接梯次利用的目的，幾乎沒有拆解和重組成本，更無(wú)需額外配置BMS。

2儲(chǔ)能電站運(yùn)行實(shí)踐

2.1充放電能力

動(dòng)力鋰電池安全隱患本質(zhì)是電池?zé)崾Э兀鴮?duì)電池過(guò)充、快充、低溫充電等導(dǎo)致的析鋰是誘發(fā)電池?zé)崾Э氐闹匾騕11]。本電站儲(chǔ)能載體為不同類型、結(jié)構(gòu)、時(shí)期的退役動(dòng)力鋰電池，通過(guò)控制充放電倍率，降低退役動(dòng)力鋰電池內(nèi)部的熱失控風(fēng)險(xiǎn)，提高退役動(dòng)力鋰電池應(yīng)用的安全性。結(jié)合表2及配合電站功率均衡的控制策略，將儲(chǔ)能電站各回路充放電功率分別設(shè)置為各回路標(biāo)稱容量0.1倍、0.1倍、0.2倍、0.25倍、0.25倍，目的是防止對(duì)退役動(dòng)力鋰電池過(guò)充過(guò)放，測(cè)試工作環(huán)境為室溫。圖9—13分別是各回路充放電電流及容量變化曲線。

圖9第1回路充放電電流及容量曲線

圖10第2回路充放電電流及容量曲線

圖11第3回路充放電電流及容量曲線

圖12第4回路充放電電流及容量曲線

圖13第5回路充放電電流及容量曲線

電站各回路按照恒功率的控制方式，各回路充放電的功率分別是6.4kW，5.7kW，5kW，10kW和8kW。在充放電過(guò)程中，各回路配置BMS進(jìn)行保護(hù)，為了安全起見，電芯間壓差過(guò)大或過(guò)溫等情況下，BMS將進(jìn)行保護(hù)，因此，各回路電池容量并沒有完全充滿或放空。各回路充放電設(shè)定的功率是恒定的，電壓則不斷變化，根據(jù)公式I=P/U，PCS不斷地調(diào)節(jié)電流以達(dá)到恒功率充放電的目的。依照?qǐng)D9—13可知，在初始和結(jié)束階段會(huì)以一個(gè)較小的電流進(jìn)行充放，起到激活和保護(hù)電池的用途；整個(gè)充放電過(guò)程中，各回路的退役電池不會(huì)出現(xiàn)"一充就飽，一放就了"的情況，放電功率不會(huì)隨電池的容量降低而下降。

2.2運(yùn)行效果

電站從2017年投入運(yùn)行至今，運(yùn)行基本穩(wěn)定，在電網(wǎng)用電谷時(shí)段，對(duì)儲(chǔ)能電站進(jìn)行充電，電網(wǎng)用電峰時(shí)段，儲(chǔ)能電站對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行放電，圖14為典型代表日儲(chǔ)能電站削峰填谷運(yùn)行曲線，∑P是5個(gè)回路功率的累加，因電池容量的差異只能在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到最大功率的輸入和輸出，表3所示為典型代表日儲(chǔ)能電站削峰填谷運(yùn)行數(shù)據(jù)，是圖14的說(shuō)明。結(jié)合圖14和表3數(shù)據(jù)，表4為典型代表日的儲(chǔ)能電站各回路實(shí)際充放電電量及效率。

圖14典型代表日儲(chǔ)能電站削峰填谷運(yùn)行曲線

表3典型代表日儲(chǔ)能電站削峰填谷運(yùn)行數(shù)據(jù)

表4典型代表日儲(chǔ)能電站各回路實(shí)際充放電電量及效率

GB/T36549—2018《電化學(xué)儲(chǔ)能電站運(yùn)行指標(biāo)及評(píng)價(jià)》規(guī)定，儲(chǔ)能單元充放電能量效率是衡量?jī)?chǔ)能電站能效指標(biāo)之一，依據(jù)表4數(shù)據(jù)，磷酸鐵鋰的數(shù)據(jù)優(yōu)于三元鋰，鉛酸電池效果最差，第1和2回路充放電效率在55%左右，其電芯生產(chǎn)日期為2010年，早期動(dòng)力鋰電池梯次利用價(jià)值不大，近幾年來(lái)我國(guó)動(dòng)力鋰電池技術(shù)進(jìn)步迅速，無(wú)論是性能還是能量密度都有了很大提升，也有效延長(zhǎng)了電池使用壽命。但目前已經(jīng)退役的動(dòng)力鋰電池多為早期投入市場(chǎng)，這批電池使用能量密度低、性能穩(wěn)定性差，進(jìn)行梯次利用價(jià)值并不大，因此其充放電效率也在合理范圍之內(nèi)；第4和5回路充放電效率值比較為理想，重要由于現(xiàn)階段制造動(dòng)力鋰電池工藝水平的進(jìn)步，電池能量密度、性能穩(wěn)定性都有所提升。

2.3充放電切換時(shí)間

調(diào)度響應(yīng)成功率重要包含電站自動(dòng)化系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間及設(shè)備響應(yīng)時(shí)間，電站自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)采用ModbusTCP通信協(xié)議傳輸，通信介質(zhì)為超6類屏蔽雙絞線，通信響應(yīng)時(shí)間小于1ms。檢測(cè)方式在每回路直流側(cè)增設(shè)電流分配器，對(duì)儲(chǔ)能變流器進(jìn)行等功率充放電切換，通過(guò)采集電流分配器電壓信號(hào)判斷儲(chǔ)能變流器充放電切換時(shí)間，充放電功率以5kW為一個(gè)遞增量，一般在80ms以內(nèi)，其數(shù)值在國(guó)標(biāo)規(guī)定的范圍內(nèi)。第1回路30kW充放電切換波形如圖15所示。

2.4電能質(zhì)量

電能質(zhì)量是評(píng)價(jià)某個(gè)電網(wǎng)或某個(gè)供電點(diǎn)電能質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要方法[12]。儲(chǔ)能電站運(yùn)行期間，利用電能質(zhì)量分析儀對(duì)儲(chǔ)能變流器交流側(cè)充放電時(shí)的電能質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)項(xiàng)為電流電壓的有效值、電流電壓峰值、諧波、不平衡等。經(jīng)實(shí)測(cè)，各回路充放電時(shí)的電能質(zhì)量均在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)，儲(chǔ)能電站各回路25kW放電電能質(zhì)量測(cè)試數(shù)據(jù)（部分）見表5。

圖15第1回路30kW恒功率充放電切換波形

表5儲(chǔ)能電站各回路25kW恒功率放電電能質(zhì)量測(cè)試數(shù)據(jù)（部分）

3結(jié)論

儲(chǔ)能電站運(yùn)行效果評(píng)價(jià)包括充放電能力、能效水平和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)3個(gè)方面[13]，其中，充放電能力評(píng)價(jià)包括儲(chǔ)能電站實(shí)際可充放電功率、實(shí)際可放電量以及儲(chǔ)能單元能量保持率指標(biāo)。經(jīng)過(guò)對(duì)電站各回路的充放電能力、運(yùn)行效果、切換時(shí)間和電能質(zhì)量的數(shù)據(jù)分析，得出以不同類型、結(jié)構(gòu)、時(shí)期的退役動(dòng)力鋰電池為儲(chǔ)能載體的異構(gòu)兼容電站符合儲(chǔ)能電站的技術(shù)要求。

動(dòng)力鋰電池梯次利用異構(gòu)兼容儲(chǔ)能電站已正式投運(yùn)，達(dá)到了對(duì)退役動(dòng)力鋰電池梯次利用過(guò)程中的技術(shù)路線探索的目的，經(jīng)運(yùn)行情況分析，得到以下結(jié)論：

（1）退役動(dòng)力鋰電池類型各異，回收篩選工作量大，異構(gòu)兼容能夠有效解決類型各異的動(dòng)力鋰電池不兼容問(wèn)題。

（2）退役動(dòng)力鋰電池整包利用是成本最低的一種方式，充分利用了原BMS資源，又無(wú)需拆解電池包，既省時(shí)、省力，又減少工業(yè)固體廢物的排放，符合國(guó)家對(duì)工業(yè)固體廢棄物的政策導(dǎo)向要求。

隨著電力市場(chǎng)改革的深入推進(jìn)，儲(chǔ)能電站存在著多場(chǎng)景的復(fù)合運(yùn)行模式，可以為市場(chǎng)參和者供應(yīng)調(diào)頻、調(diào)峰等輔助服務(wù)[14]。發(fā)展梯次利用動(dòng)力鋰電池儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)具有高度的戰(zhàn)略意義和強(qiáng)烈的能源和環(huán)境訴求，同時(shí)也有著廣闊的市場(chǎng)前景[15-20]。退役動(dòng)力鋰電池的梯次利用具備應(yīng)用潛能，異構(gòu)兼容、整包利用等理念的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)為退役動(dòng)力鋰電池的梯次利用尋找新的應(yīng)用點(diǎn)，將不同類型、結(jié)構(gòu)、時(shí)期的退役動(dòng)力鋰電池進(jìn)行梯次利用，應(yīng)用于電力儲(chǔ)能，既可實(shí)現(xiàn)能源調(diào)節(jié)，也為社會(huì)承擔(dān)起責(zé)任。

參考文獻(xiàn)：（略）