2015年6月3日，由國家能源局指導，中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA）與杜塞爾多夫展覽（上海）有限公司共同主辦的“儲能國際峰會2015”在北京召開。在儲能技術(shù)分論壇上，美國內(nèi)布拉斯加林肯大學慈松教授發(fā)表題為《基于電池網(wǎng)絡的大規(guī)模分布式儲能系統(tǒng)》的演講，以下為演講內(nèi)容。
美國內(nèi)布拉斯加林肯大學 慈松教授：
我們之所以發(fā)展儲能，是因為發(fā)電曲線和用電曲線不匹配，儲能的作用就是要把這兩條曲線拉直成一條直線。
儲能技術(shù)層出不窮，但沒有哪種技術(shù)是可以在各種場景下都可以使用的，只要能解決實際問題的都是好技術(shù)。
根據(jù)美國能源部相關(guān)定義，鋰電池儲能技術(shù)的最大的優(yōu)勢在于動態(tài)技術(shù)非?？欤?00微秒的時候就可以做出響應，效率非常高，是一種可以移動部署的電池儲能技術(shù)。截止到2013年底，美國大概部署了15個兆瓦級的鋰電池儲能項目。
今天我們重點探討電池的應用問題。電池本身是一個能循環(huán)幾千次，使用十幾年的裝置，在市場銷售中類似于桶裝水，桶是一次性交費，水是用多少交多少費用，電池也是如此。
任何一個大容量電池都是 用小容量堆積起來的，不論是鋰電池、鉛電池、鎳氫電池，都必須先做成電池組，我們打開筆記本電池后會發(fā)現(xiàn)里面的也是由多個電池組成的?，F(xiàn)在，中國做BMS電池管理系統(tǒng)的企業(yè)有100多家。我們認為在電池管理系統(tǒng)中還存在一些問題，比如在一些設計中，第一個電池放不出電的時候才會讓第二個電池放電，或者是6個電池中只要有3個好的也可以用。但這樣的設計降低電池組的系統(tǒng)效率、可靠性，在安全回收、環(huán)保再利用等方面存在問題。因為，任意兩節(jié)電池都不會完全一樣，電池發(fā)明至今已經(jīng)有150多年的歷史，但電池在剛性組織管理下的結(jié)構(gòu)從來沒有改變過。
鋰電池的差異性比較大，我們從2006年開始做相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)垂直簡單集成的方法不能解決鋰電池的非線性差異性。另外，在能量密度方面，鋰電池的提高速度也比較慢，大概提高一倍能量密度用了12年的時間。在有效的系統(tǒng)構(gòu)架下，做好單體電池比做好應用系統(tǒng)更重要，否則使用鋰電池還不如鉛電池。
電池是化學能和電能轉(zhuǎn)換的裝置，這里的化學反應是非線性的，從系統(tǒng)參數(shù)上會顯示的淋漓盡致。在使用電池的時候，放在電動汽車里的電池會呈現(xiàn)出不同管控模式。在一個有6個電芯的電池組中，如果有2個壞了，我們是否可以重構(gòu)一下，只將電池組中的部分電池換掉，解決管控問題？我們是否可以讓新電池與舊電池放在一起使用？是否可以讓鋰電池和鉛電池放在一起使用？這就是現(xiàn)在講的能源互聯(lián)網(wǎng)概念，就是構(gòu)建一個平等的接入方式，能力強的出力多一點，弱的就出力少一點。在這方面我們的一個解決辦法是計算機分布式構(gòu)架，在系統(tǒng)中，整個結(jié)構(gòu)可以在毫秒級進行重構(gòu)，電池單體可以在納秒級關(guān)斷一次，這也就是能量和信息如何融合的問題。
特斯拉汽車中有7000多節(jié)18650電池，這些電池被焊接在一起。我們在單體管控水平上已經(jīng)超越了特斯拉，我們做的研究相當于給電池加了神經(jīng)網(wǎng)絡，可以管控到每一節(jié)電池。
2010年時，我們做了一個大規(guī)模分布式電池儲能項目。在我看來，構(gòu)建一個大規(guī)模儲能系統(tǒng)，本身并不難。其難點在于將通信、計算和控制這三者和物理系統(tǒng)能量之間，形成控制和持續(xù)融合，這也就是工業(yè)4.0的核心問題。我們的系統(tǒng)做了管控能量的計算機、做了CPU和主板，將電池放在上面，這樣做下來，我們將能量信息化和互聯(lián)網(wǎng)管控能力結(jié)合到了一起。
在二手車銷售市場中，一輛二手車能夠賣出去是因為有大量的使用信息在后面做支撐。我們做電網(wǎng)儲能，也需要有數(shù)據(jù)中心，做好電池的能量管控。
我們對能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的愿景是，如果用戶數(shù)越多，系統(tǒng)的效率可靠性就越高，最終我們會變成電池能量運營商，支撐電網(wǎng)能量平衡，與運營商脫離關(guān)系，形成C2C模式。我們的目標是要將電池組的壽命做到跟單體電池一樣，而且可以做到互換。
我們在能源互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心的UPS儲能、移動電源、通信基站效率等方面都做了研究，希望能夠通過互聯(lián)網(wǎng)管控到每一節(jié)電池的充放電情況。
在能源互聯(lián)網(wǎng)電動車項目中，我們也徹底顛覆了“電動車要配充電樁”的概念，因為車是自由的，充電樁是固定的，我們不能讓把電動車束縛在有限的充電樁網(wǎng)絡中。我們要做可替換電池的電動車，但在此背后也存在能量信息化。針對這個項目我們總結(jié)了12個字：車電分離、電池配送、能量運營。這就是我要講的內(nèi)容，謝謝大家！
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