ORNL研發創新控制系統 再利用電動汽車電池組為家庭提供電力

蓋世汽車 發佈 2020-01-21T11:34:49+00:00

為了充分利用從電動汽車上退役下來的電池,美國能源部橡樹嶺國家實驗室的研究人員研發了創新控制系統,讓家庭從公共事業購電的成本降至為零。

為了充分利用從電動汽車上退役下來的電池,美國能源部橡樹嶺國家實驗室的研究人員研發了創新控制系統,讓家庭從公共事業購電的成本降至為零。

蓋世汽車訊 據外媒報導,美國(Oak Ridge National Laboratory,ORNL)的研究人員研發出一種創新控制系統,可以重新利用電動汽車電池組,存儲供家庭使用的電力,而且計劃將該技術擴展至大型電網項目。



即使電池無法再為電動汽車提供動力,其實仍存儲了大量能量。此類電池組可能無法再承受電動汽車極端的充放電條件,不過仍可以作為低成本的固定儲能系統,據估計,仍可以再使用10年以上。

此類再利用電池是電網能源存儲的理想選擇,在美國全國範圍內安裝更多可再生間歇性電源,對於保持電力供需平衡至關重要。據美國能源情報署(U.S. Energy Information Administration)的數據,2018年,太陽能、風能和水力等可再生能源發電占美國總發電量的17%左右,而且現在家庭和企業正在安裝越來越多的可再生能源裝置。

但是,利用新電池製成的現場儲能系統的成本仍然相當高。低成本、重新再利用電池儲能的潛力則非常大。目前,美國約有100萬輛電動汽車上路,愛迪生基金會(Edison Foundation)估計,到2030年,美國將有1870萬輛電動汽車,約占汽車總數的7%,全部都由電池組提供動力。



ORNL研究員Michael Starke一直在領導由OE儲能項目提供支持的項目,以創建二次利用電池儲能系統,並對其加強控制,包括在北卡羅納州的慈善機構仁人家園(Habitat for Humanity)部署和測試一個15千瓦的系統,並在實驗室附近由ORNL研究所提供能源的小區進行測試。

利用Starke和同事研發的軟體和電子設備硬體,該二次利用電池系統的目的是在用電成本最高的關鍵用電高峰期,將家庭從公共事業購電的成本降至為零,讓家庭使用現場可再生能源產生或存儲的電力。此外,該過程可緩解高峰期的用電需求,有助於平衡負載。

ORNL研發的系統具備基於雲的通信功能,能夠進行遠程控制,還配備了一個靈活的逆變器,能夠為家庭用電或公共事業傳輸轉換電力,還配備了控制裝置,使其能夠與更大的電網同步,以確保安全啟動和關閉系統。

此外,橡樹嶺的研究人員還將不同製造商、使用年限不同的電池整合成一個統一而有效的儲能系統,此類電池的化學成分、電壓和容量都不同。研究人員研發了一種方法,讓此類電池保持理想的充放電量,然後再根據電池的狀態和能力來響應需求,從而高效地分配資源。

一般來說,公用事業的儲能量為100千瓦或更高,至少1兆瓦的系統是最好的,不過會需要多個二次利用電池系統。

目前,Starke與ORNL電力能源系統集成小組的同事正在研發一個100千瓦的二次利用電池系統,以進一步測試其控制和硬體解決方案。這是首個此類項目,能夠重新將電動汽車電池用於電網系統,規模相當於為擁有多戶住宅的社區服務。(文中圖片均來自ORNL)

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