[发明专利]一种电池二次阶梯利用系统

说明书

技术领域

本发明属于电力系统中，化学储能利用领域，具体讲涉及一种电池二次阶梯利用系统。

背景技术

国内近几年新能源发电和新能源汽车增速非常明显，截至2014年底，中国已经在风力发电和太阳能发电装机容量上稳居世界第一。国务院发布《能源发展战略行动计划（2014-2020）》，明确加快发展太阳能发电，2020年光伏装机容量目标为100GW。有专家预测"十三五"规划光伏装机目标有望由之前的100GW最终调整为200GW。

新能源电站快速拓展的光环背后掩盖了其技术发展相对滞后、电站能源浪费严重的问题，例如国内光伏电站和风力发电弃光、弃风率居高不下，这些问题若不采取完善的解决策略都将给运营用户造成巨额的电费浪费。

针对"弃光限电"问题，有两种解决方案：第一、建设电力外送通道。但电力外送通道的建设周期比较长，一般需要3年的时间；第二、发展化学储能，电站储能系统建设周期非常短，3~6个月即可投运，但投入成本巨大。鉴于储能对可再生能源的重要性，各国政府已经把对储能技术发展的重视程度提高到与可再生能源相等同的地位。另一方面新锂电池的价格居高不下，而导致电站用化学储能系统成本很高，从而约束了其在光伏领域的推广。以100MW光伏电站为例，电池储能系统平均价格不低于3000元/KWh，若按照装机容量10%来配置储能系统、储能2个小时的指标要求，需要20MWh的储能系统，投资金额为6000万。

本发明具备新能源发电梯次利用电池储能系统完整解决方案，其综合价格约为新锂电池系统的10%,100MW光伏电站仅需要投资600万元即可有效解决新能源发电电站弃光弃风问题，实现为客户"开源"的目的。

另一方面，中关村储能产业技术联盟今年6月发布的《储能产业研究白皮书2015》预测，到2020年，中国储能市场容量能达到67GW。另外，随着电动汽车市场的快速发展，将会持续退装海量的二手锂电池，预计到2020年，会有超过10GWh的退役动力电池规模，电池回收和再利用问题已经上升到国家政策层面。

表1 新能源领域特点及现状

技术领域新能源发电新能源汽车特点及现状间歇性发电、负荷与发电时域性不同步，弃风、弃光现象普遍，调度困难、经济性差，增设储能成本太高。电池退役数量大、回收再处理成本高、电池一致性差，残存容量大、尚有一定使用寿命，二次利用市场空白。

本发明创新性地提出把新能源汽车退役下来的动力电池二次阶梯再利用在新能源发电领域，解决因新能源发电存在的间歇性发电、负荷与发电不同步，造成大量弃风、弃光带给投资方巨大损失的的问题。同时也解决了新能源汽车退役下来的电池容量损失不太大，价格低廉，但报废回收成本高的问题；有效解决新能源发电领域自身存在间歇性发电，负荷与发电时间不匹配，调度困难等问题；同时也破解了日益发展迅猛的新能源汽车退役电池报废、回收成本高的难题。此方法可同时破解存在新能源汽车和新能源发电两大新能源领域的难题，将二者和电网系统串联起来，形式一个能量闭环平台，具有极强的创新性。该发明具有理念超前，技术创新、先进，方案新颖的特点，符合目前及未来技术及经济发展趋势。相比加快电力通道建设，抽水蓄能、增设新的化学储能具有明显的价格优势和可操作空间，具有巨大的经济和社会效益。

发明内容