再生能源系統的最佳搭檔–鋰電池儲能系統

 

刊登日期:2019/9/5
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【專題導言】

台灣預計在2025年前將裝置大量再生能源(太陽能光電及風力發電),而再生能源為瞬變性,需要儲能系統來提升電網的穩定度。由於大量太陽能光電電力饋入電網,會造成局部電網電壓或頻率的變動,需要電網型儲能系統來讓電網出力平滑化,提高電力使用穩定度。電池在儲能系統使用,具有快速回應能力讓電網電力電壓與頻率輸出穩定,因此需要長壽命/快速充放電(高功率)儲能電池來搭配。另外,在住宅用、企業用小型儲能系統可減少電網尖峰的供電量,當離峰時再回存於儲能系統,減低電網的負擔。

電池儲能系統包括鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池、鋰電池、超級電容等。電池儲能系統的應用場域可分為住宅用、企業用與電網型儲能系統。根據富士經濟2018年的調查報告指出,2017年全球住宅用電池儲能系統的市場規模約613億日圓,至2030年將達2,453億日圓,約成長4倍;企業用電池儲能系統將由287億日圓成長7.4倍至2,125億日圓;電網用電池儲能系統則由1,000億日圓成長8倍為8,006億日圓。另一方面,依據Navigant Research 2016年的調查報告,2015年新建置之電池儲能系統達0.62 GWh,其中鋰電池占94%,預估2024年全球電池儲能系統市場將達14 GWh,主要以鋰電池儲電系統為主。美國DOE對2020年在儲能系統成本的目標,為電池儲能系統全壽期的使用成本低於USD 0.1/Cycle/kWh。而電池儲能元件的性能(能量密度與壽命)會影響全壽期的使用成本(初期建置成本、操作成本與維護成本),因此,針對儲能系統的全壽期應用需求,應該要發展低成本、高能量、長壽命的鋰電池儲能電池與系統整合技術,來落實鋰電池儲電系統與元件的產業建立。

本期技術專題主要探討鋰電池儲能系統,內容包括再生能源用儲能系統趨勢、新型鈦基儲能電池負極材料、長壽命儲能電池、儲能用鋰電池模組與系統技術四篇專文來進行探討。藉由新世代鋰電池儲能系統、元件技術與材料研發,以解決再生能源應用的瞬變性問題,建構國內完整之鋰電池儲能系統的上/中/下游產業鏈,促成鋰電池儲能系統的新商機。


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