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超大鋰離子組在10年前還比較冷門。但是現(xiàn)在，鋰離子電池的應(yīng)用卻不勝枚舉。在輪船上以前并沒有這樣的電池組，但是現(xiàn)在我們卻可以看到1~5MWh的電池組。無人水下航行器、礦用卡車和巴士使用的電池組至大達(dá)到了350kWh的，而超大電池組是用在地面固定設(shè)備上的那些。鋰離子電池在發(fā)展中國 家市場(chǎng)份額的擴(kuò)大具有乘數(shù)效應(yīng)。

電網(wǎng)功能

以相對(duì)較新的超大地面鋰離子電池組（如用于電網(wǎng)調(diào)峰）市場(chǎng)為例，重量并不是優(yōu)先考慮的因素，體積有一定關(guān)系，但是電池壽命、成本壽命比、性能以及可靠性是更重要的。

比如，東芝（Toshiba）在市場(chǎng)中投放的二氧化鈦陽極電池就具有較好的循環(huán)壽命。其應(yīng)用包括平衡電網(wǎng)供電以及在電網(wǎng)斷電的情況下提供緊急供能。

英國將要測(cè)試它的第壹個(gè)用于調(diào)整電網(wǎng)頻率的電池系統(tǒng)。英國能源公用事業(yè)公司國 家電網(wǎng)（National Grid）以及位于英國的可再生能源系統(tǒng)公司（Renewable Energy Systems，RES）于2016年6月宣布將合作開發(fā)這一系統(tǒng)。

這個(gè)20兆瓦的電池儲(chǔ)存系統(tǒng)可以為1000輛純電動(dòng)車供電。此前RES公司曾在美國安裝了6組類似的電池儲(chǔ)存系統(tǒng)。

它將提供動(dòng)態(tài)頻率響應(yīng)服務(wù)，無論高出或低于50Hz，1秒內(nèi)的頻率偏差都可以檢測(cè)出來。這項(xiàng)工作是英國國 家電網(wǎng)未來計(jì)劃在英國開展的200MW增強(qiáng)頻率響應(yīng)（Enhanced Frequency Response）服務(wù)計(jì)劃的測(cè)試平臺(tái)。

互相競爭的技術(shù)

在選擇能量儲(chǔ)存系統(tǒng)方面，RES是持技術(shù)不可知論的。但是該公司表示，其所有目前正在運(yùn)行的74MW項(xiàng)目用的都是鋰離子電池，因此目前這個(gè)合同使用鋰離子電池的可能性非常高。

英國正在向混合發(fā)電轉(zhuǎn)變，不斷提高低價(jià)的可再生能源的比例，這項(xiàng)服務(wù)以及未來的增強(qiáng)頻率響應(yīng)服務(wù)計(jì)劃都會(huì)在這種情況下為電網(wǎng)提供支持。

大型鋰離子電池在電網(wǎng)應(yīng)用方面的競爭來自于釩液流電池（vanadium flow batteries）。此外，印度中央電化學(xué)研究所（CECRI）將會(huì)在2019年公布一種溴化鋅氧化還原液流電池（zinc bromide redox flow battery），用于可再生能源的電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)存。

往小處講，利用這種技術(shù)，可以用車站的信號(hào)架為過站的巴士進(jìn)行快速充電，不管這種巴士的供電來自于帶超級(jí)電容器保護(hù)的鋰離子電池，或僅僅是能夠快速頻繁充電的超級(jí)容器。不管在哪種情況下，地面設(shè)備都傾向于使用穿插著超級(jí)電容器的鋰離子電池。

鋰離子電池的霸主地位尚未動(dòng)搖

即使面臨許多挑戰(zhàn)，大型鋰離子電池組與電網(wǎng)的融合，乃至其在微電網(wǎng)中的應(yīng)用都是必不可少的的。

甚至有人考慮，要在電網(wǎng)的價(jià)格和可靠性比較成問題，并且因?yàn)槲廴?、噪音和可靠性問題而不愿意使用柴油發(fā)電機(jī)組的城市中局部建立微電網(wǎng)。

柴油機(jī)發(fā)電組在全球有至少600GW的發(fā)電量，但是一些生態(tài)議程卻呼吁將其全部淘汰。替代設(shè)備包括在建筑物、馬路和停車場(chǎng)路面上安裝的太陽能電池，并配以風(fēng)力發(fā)電機(jī)，以及能夠利用風(fēng)能的自主風(fēng)箏（autonomous kite）以及能夠發(fā)電的拴住的四軸飛行器（quadcopter）。

以上發(fā)電技術(shù)都是間歇性的，它們都需要儲(chǔ)能。雖然可以從多個(gè)來源采集能量，讓間歇期各異的各個(gè)發(fā)電部分相互平衡、減少所需儲(chǔ)存的能量，但是能量儲(chǔ)存還是必須的，因?yàn)樗鼈儾⒉豢偸窃谛枰秒姷臅r(shí)候才發(fā)電。

電池可以長時(shí)間儲(chǔ)存電力，超級(jí)電容器在這方面就不行了。對(duì)鉛污染越來越低的忍耐度可以幫助鋰離子電池?cái)U(kuò)張，淘汰越來越不受歡迎的鉛酸蓄電池組。比如，印度正在尋找在鐵路和其他地方替換鉛酸蓄電池的方法。