EAST易事特蓄电池NP150-12 12V150AH 智能电池成员之一

高级铅碳储能系统（ALCESS）特别适合于电网中比重日益增大的可再生能源的电力传输。一般而言，电网堵塞限制了低成本可再生能源为负载供电。减少传输瓶颈点的堵塞，是增加低成本可再生能源向城市供电的最有效途径。在此应用中，高级铅碳储能系统（ALCESS）安装在电力传输系统的堵塞点，

")); 　　高级铅碳储能系统（ALCESS）特别适合于电网中比重日益增大的可再生能源的电力传输。一般而言，电网堵塞限制了低成本可再生能源为负载供电。减少传输瓶颈点的堵塞，是增加低成本可再生能源向城市供电的最有效途径。在此应用中，高级铅碳储能系统（ALCESS）安装在电力传输系统的堵塞点，在紧急情况下提供储备电源，借助储能系统的容量可以提高偶发事件后堵塞点的电力吞吐上限。即使ALCESS系统只是按计划部署，但在发生紧急情况时，它允许系统操作人员为堵塞点调配更多的电力传输容量–这样不仅减轻了该位置的堵塞情况，还能促进低成本可再生能源的使用。

　　引言

　　在固定式应用中，铅酸电池的传统角色主要是提供后备电力，同时根据所在位置提供电力调节功能。在典型应用中，蓄电池的实际使用率(放电)是很低的，而它服务生涯的大部分时间是处于浮充状态。

　　然而，在大型电网系统中，储能的使用更接近于重复充放电操作的循环应用。在这些应用中，相较于其它的储能系统，传统的后备电源技术显得效果不佳。就算是专门设计用于循环应用的铅酸电池，若未针对系统进行正确选型，或者在一定程度上降低了预期使用寿命，都会和其它替代技术一样，表现得不尽如人意。相较于其它解决方案，它主要的成本优势也将不复存在。

　　随着铅碳技术向商业化的发展，许多限制传统铅酸系统性能的因素已逐步消弱或不复存在了。铅碳电池的不饱和充电（PSoC）特性和循环充放电时电极的稳定技术，再加上并未增加的成本等多方面优势，都大大提高了铅碳技术在各类系统中的应用。

　　高级铅碳储能系统（ALCESS）特别适合于电网中比重日益增大的可再生能源的电力传输。一般而言，电网堵塞限制了低成本可再生能源为负载供电。减少传输瓶颈点的堵塞，是增加低成本可再生能源向城市供电的最有效途径。

　　在此应用中，高级铅碳储能系统（ALCESS）安装在电力传输系统的堵塞点，在紧急情况下提供储备电源，借助储能系统的容量可以提高偶发事件后堵塞点的电力吞吐上限。即使ALCESS系统只是按计划部署，但在发生紧急情况时，它允许系统操作人员为堵塞点调配更多的电力传输容量–这样不仅减轻了该位置的堵塞情况，还能促进低成本可再生能源的使用。该系统也可提供应急备用电力，以峰段价格销售电力以及借助其它市场功能，可以进一步抵消该系统的成本。

　　高级铅碳储能系统（ALCESS）具有成本低、可扩展性、可移动性和高可靠性等主要优点。至于使用寿命，作为该系统的一个重要指标，它将随着技术的不断成熟而日渐体现强大优势。

　　铅碳技术

　　在典型的后备电源应用中，主要的失效模式是正极由于腐蚀而退化。然而，在此提及的在温度、不饱和充电(PSoC)运行方面对高循环寿命有额外要求的应用中，主要的故障发生在负极上。目前先进的阀控铅酸蓄电池负极都采用一定量的添加剂，来提高电池的性能和寿命。如电池中添加木质素磺酸盐，保持负极活性材料(NAM)的高比表面积，以提高利用率；添加硫酸钡为反应产物(硫酸铅)提供成核位置，并防止形成大颗粒的结晶体，因为有限表面积的大颗粒结晶体在充电时是很难转回成铅的。最后，加入炭黑可以增加电池板的传导性，进而提高充电的接受能力。尽管业内还用到了其它添加剂，但是以上这三种添加剂占绝大比重。

　　在本文的应用中，目前的电极设计可以在应用初期提供良好性能，但随着系统的持续运行，它的性能会退化得很快。其原因和机理非常容易理解。在不饱和充电(PSoC)状态下，负电极处于不同荷电状态,伴随着一定比例的活性物质转化为硫酸铅，这些硫酸铅随着时间的推移再结晶，转变成通常所说的硬硫酸盐(hardsulfate)。反过来，这些结晶体又成为择优晶体生长的温床。产生的硫酸盐晶体在再充电时都很难转回成铅，并且随着时间推移，越来越多的硫酸铅形成，电池的可用容量也就不断下降。除了不饱和充电(PSoC)操作会造成硫化现象以外，负极也限制了充电电流量。而在脉冲充电时，电流电解水变成氢气析出。这会导致电池干化，时间一长，容量也会降低。

　　铅/碳混合负极板和高性能正极板

　　西恩迪公司（C&D）的解决方案是为高循环不饱和充电(PSoC)的运行模式而设计的，利用混合铅碳负极板、设计先进的正极板和活性物质的合理配方，最终研发出一种适合此类应用的性能卓越的蓄电池。

UPS对环境适应的能力，包括由柴油机拖动的适应能力。要考查的性能指标有输入电压允许变化范围，输入功率因数和UPS双向抗干扰的能力。输入电压允许变化范围小时，会使UPS频繁进入电池供电状态；输入功率因数低时，意味着输入存在较大的非线性电流成分，这不仅会破坏环境，还会导致供电设备及传输的容量配置的扩充，浪费电能

　　UPS主机要对电网环境有较强的适应能力

　　安装一台UPS，首先要考虑它对复杂的电网环

　　一、UPS对环境适应的能力，包括由柴油机拖动的适应能力。要考查的性能指标有输入电压允许变化范围，输入功率因数和UPS双向抗*的能力。输入电压允许变化范围小时，会使UPS频繁进入电池供电状态；输入功率因数低时，意味着输入存在较大的非线性电流成分，这不仅会破坏环境，还会导致供电设备及传输的容量配置的扩充，浪费电能；抗*性能包括能抑制电网中存在的各种*和反向对电网形成的*。

　　二、UPS对各种负载的适应能力

　　这里指的不是诸如电压稳定度、波形失真度、频率稳定度、动态响应时间、后备转换时间等常规指标，而要注意的是在一些特殊负载配置下，UPS是否能正常运行。诸如强容性负载、冲击性负载、整流滤波输入负载、带有同功率线性变压器输入的负载。要考查的性能指标有带非线性负载的能力（输出功率因数）、带周期性冲击负载的能力（波峰系断）、带随机性冲击负载的能力（瞬间过载或短路的耐力和保护能力）、三相不平衡负载的能力等。

　　三、提高电池性能，加强对电池的管理

　　关于电池，要注意两个问题，一是要选用性能优良的电池、二是要考虑UPS对电池的使用和管理能力。目前一些先进的UPS厂商（例如SANTAK,APC,LEUMS,Exide,Silcon等）在这方面做的工作是很有成效的。诸如根据电池的物理化学特性配置充电电路，随时监测电池充电状态，通过软件自行设置充放电维护，对电池浮动电压进行温度补偿，在正常工作状态下可热更换电池等。

　　四、系统配置的灵活性和冗余功能

　　当一台UPS容量不满足需求时，可用多台并联，为了提高可靠性，可以采用多台冗余配置，这样在UPS系统配置就出现了模块化技术、多台并联技术、串并联冗余技术，旁路维修技术等，这些对提高供电系统的灵活性、可扩容性、可维护性和提高可靠性都是有明显作用的。

　　五、智能化和网络保护能力

　　UPS的智能化和网络保护是一个新的技术，对于使用者来说有个逐渐认识和不断扩大使用范围的过程，选用时要注意以下三个问题。第一，软件的功能，通常应包括安全关闭系统，状态测试记录系统，UPS自身管理系统，甚至还包括环境监测系统。第二，软件可支持的操作系统的种类（兼容性）和可操作性。第三，所提供的软件最好得到有关的操作系统厂商的检测和认证。例如美国APC公司，由于他们的软件得到了诸如Novell、Microsoft等多家操作系统厂商的认证，所以该公司的软件在运行中就很容易得到这些操作系统厂商的支持和兼容运行的保证。

　　六、对UPS硬件系统的考察

　　硬件系统是决定UPS主机运行是否可靠的关键性因素，要考察的内容包括生产厂商的技术水平和成熟程度，生产能力和工艺水平；所选用的元件的品种和质量；电路的先进性和成熟程度等。讲到电路形式和先进水平，在目前各种型号的UPS都能满足使用要求的情况下，确切地评论水平高低和性能优劣是很难的，也是无益的，但是电路结构的不断改进必然给UPS带来新的性能，例如SANTAK,APC,LEUMS,Exide、Delta等公司推出的互动式电路结构，尽管各家的电路形式仍有差别，电路成熟程度不一，但是它们有一个共同点，他们都使用了交流调压电路中的功率补偿原理，这对提高效率降低逆变器工作强度，从而提高整机运行的可靠性是绝对有好处的。