A123系统公司

©A123系统公司2010版权所有。A123系统有限公司A123系统公司是美国一家领先的高级、大功率、长寿命安全锂离子能量存储解决方案开发商和制造商，其技术所面向的产品领域为下一代交通运输、电网和消费市场应用产品。•公司总部地址：马萨诸塞州沃特敦•全球共有1700多名员工•每年批量生产数百万套电池•在中国、韩国和美国拥有面积超过100万平方英尺的生产设施•产能建设投资近10亿美元（2009至2012年间）2©A123系统公司2010版权所有。3在三个市场共享创新成果市场电池消费品和工业领域电网交通运输材料电极设计电池设计©A123系统公司2010版权所有。A123NanophosphateTM电池的优点4•Wideproductportfoliowithindustryleadingpowerandenergy•Forhighenergyapplications:140Wh/kgwith3000W/kg•Formediumpowerapplications:Variousdesigns•Forhighpowerapplications:90WH/Kgwith5000W/kgPower•SafestLiIonchemistryinthemarket,validatedbyNationalLabsandmultipleautomotivecustomersSafety•20yearcalendarlife•ExcellentWattHourthroughputandcyclelifeLife电量•产品种类繁多，电量和能量业界领先•高能产品：能量密度达140瓦·小时/千克；输出密度达3000瓦/千克•中等电量产品：多种设计•高电量产品：能量密度达90瓦·小时/千克；输出密度达5000瓦/千克安全性•市场上最安全的锂离子化学产品，经过国家实验室和多个汽车用户的验证使用寿命•20年使用寿命•出色的电量输出能力和循环寿命©A123系统公司2010版权所有。锂离子Nanophosphate电池技术5~5microns0.1微米Li+掺杂剂的添加大大提高了电池的倍率性能e-e-e-Li+Li+大接触面积低内阻抗纳米级粒径扩散速度极快微米©A123系统公司2010版权所有。电池体积更小，但电量更高6常规电池•放电慢•体积较大、质量较重•充电慢A123电池•放电快•体积较小、质量较轻•充电快©A123系统公司2010版权所有。由于采用模块式架构，可快速进行原型设计和推广应用通用构件架构回收利用©A123系统公司2010版权所有。模块式、可扩展的GBS系统8•模块式电池系统设计•冷却系统和基础设施•换流器和变压器位于独立的模块中•控制系统界面能够无缝地整合到现有及未来的公共智能电网平台中•系统模拟•调试服务•服务协议•远程监控服务产品系统可以以多个工程箱的形式进行布置，或布置在建筑内©A123系统公司2010版权所有。智能电网储能示范项目：-风能发电并网：南加州艾迪逊项目-分布式储能和光伏发电并网：底特律艾迪逊项目-发电备用容量：智利AES项目A123目前正在推广的可再生能源并网储能解决方案可借助智能电网技术完善性能9电池InverterTransformer冷却PLCPMU通讯网关（RIG）智能电网调度系统电网联网变流器变压器©A123系统公司2010版权所有。10风力发电面临的挑战：持续的循环不稳定性光伏发电面临的挑战：偶尔的双重不稳定性风力发电（加拿大）来源：CAISO和TEP光伏发电（阿塞拜疆）每天的情况用不同颜色表示兆瓦SGSSS2006年3月12日1分钟内全系统的电量变化情况占整个发电量百分比的变化情况总发电能力（兆瓦）以分钟为测量间隔©A123系统公司2010版权所有。11互联必要性风力发电面临的挑战：出力变化管理风机出力变化率出力变化限制净出力变化率w/储能问题：•风力发电和光伏发电厂不稳定的发电量输出使公共供电部门面临着平衡电力供需的挑战。出力变化管理是实现互联的必要条件。超限风机功率变化情况（千瓦/分）时间©A123系统公司2010版权所有。12解决方案：出力变化管理解决方案建议：•互联许可是开发人员将风能引入高价值市场的一个关键路径选项。•风力发电厂通过将适当的“动力电池”与先进的控制装置相结合，可以以合理的成本支出达到出力变化率的要求。计算变化Calc’dRampMeetCriteria?PBiPwind新PB出力变化管理的兆瓦设定点频率下调控制FmeasFrefPBoPgtie是否用户输入电池限制发电量P下调出力变化管理模型QBiQ发电量控制VmeasVschedQBo发电量Q通过计算得到的变化值是否符合标准？©A123系统公司2010版权所有。•Tehachapi风能存储项目部署一个8兆瓦/32兆瓦时公共供电系统规模的锂离子电池系统并对该系统的储能进行评估，从而改善电网性能，这将有助于风力发电的并网发电。此外，该项目还将对锂离子电池的更多应用进行评估，以激发更广泛的对此项技术的需求，从而形成规模生产，这将大大降低这一大规模能量存储模式的投资费用。A123公司正在开发世界上最大的锂离子电池风电并网©A123系统公司2010版权所有。风电并网：美国能源部智能电网储能项目14SoCalEdison和A123项目组8兆瓦、4小时动态4-象限PCS/电网界面A123棱形电池Tehachapi风电场©A123系统公司2010版权所有。底特律艾迪逊和A123智能电网储能项目500千瓦太阳能光伏板500千瓦250千瓦时电池电源整合进入变电所变电所在Hager9420电路中共有20台变压器（500千瓦）为住宅变压器增加25千瓦50千瓦时电池电源500千瓦光伏/电池电源500千瓦住宅用电池电源1.0兆瓦总CES©A123系统公司2010版权所有。16智能电网的基础设施支持多模式运行模式DTE和A123智能电网储能项目示范项：1.调频：（DR-SOC调度、从MISO中继传输AGC）2.aVAR支持：（本地控制、PF管理）2.b电压支持：（本地控制、符合公共供电系统v-计划安排）3.a峰值电压（PV）输出调整：（本地控制、时刻）3.b峰值电压（PV）输出调平：（本地控制、出力变化管理）4.需求响应4.a电网支持：（DR-SOC调度、‘N-1’）4.b配电线路调峰：（DR-SOC调度或安排）4.c客户端调峰：（本地控制、需量电费管理）5.孤岛效应：计划孤岛控制方案开发©A123系统公司2010版权所有。AES和A123发电备用容量技术的推广应用存在的问题：•脆弱的电力系统在环境比较恶劣的地区可能会出现电力损失，因此人们对备用发电能力的需求较高解决方案：•采用12兆瓦电力储能设备替代无法创造收入的备用发电能力，从而将这一发电能力解放出来用于付费供能服务。•经济效益：3年内便可收回投资成本17©A123系统公司2010版权所有。18AES和A123发电备用容量技术的推广应用智利电网中安装的A123系统公司设备用于维护电网稳定的12兆瓦备用设备照片来源：©A123系统公司2010版权所有。AES和A123调频设备的推广应用问题：•执行调频任务的热电厂运营效率较低，运营和维护成本较高，排放量较大普通电厂混合燃料电厂100兆瓦电量输出98兆瓦电量输出2兆瓦频率调节2兆瓦频率调节19解决方案：•储能设备具有调频功能：将热电产能解放出来生产更加有用的能源，增加收入渠道，并最多可减少50%的排放。图4CAISO的调频需求示意图1小时供电计划实际负荷调节5分钟供电计划©A123系统公司2010版权所有。20智能电网，未来供电能力建设的基石目前，A123的GBS主要用于调频和发电备用容量服务领域客户选择（需求响应‘+’）自行协同启动支持输配（T&D）、性能得到提升可再生能源并网、出力变化管理支持动态电压Next,leverageSmartGridandGBSfunctionality(speed&control)todeliveradditionaloperatingmodesofvalue具备计量、通讯和IT功能，可在多模式下智能运行，这便是智能电网下一步，我们将充分发挥智能电网和GBS的功能（速度与控制）提供其他高价值的运行模式©A123系统公司2010版权所有。风电并网——重大挑战与机遇并存21资料来源：://千兆瓦太阳能光伏（电网）地热生物质小水电风电全球发展中国家欧盟27国中国美国德国西班牙印度日本美国全国总发电产能（兆瓦）现有产能35603在建产能3779图42009年发展中国家、欧盟和六个主要国家的可再生能源发电产能情况