1 概述 

微電網(wǎng)是一組負荷和微能源的集合，正常情況下運行在聯(lián)網(wǎng)模式，緊急等情況下能夠獨立運行。在這兩種模式下，作為微電網(wǎng)系統(tǒng)一個重要單元，高性能的儲能系統(tǒng)能夠把多余的能量儲存起來，當需要的時候送給負荷，充分利用各種能源，對整個微電網(wǎng)起到了至關重要的作用，磷酸鐵鋰電池以其優(yōu)越的性能應用到微電網(wǎng)當中，可以顯著提高微電網(wǎng)系統(tǒng)的整體性能及各種能源利用率。 

2 微電網(wǎng)的功能及特性 

微電網(wǎng)是區(qū)別于傳統(tǒng)電網(wǎng)的一種電網(wǎng)形式。隨著世界各國對微電網(wǎng)研究的不斷深入，對其定義的表述雖然不盡相同，但其目的卻大同小異，如提高電力系統(tǒng)安全性、保證供電的可靠性、改善電能質(zhì)量、提高各種能源的利用率。基于這些功能需求，要求微電網(wǎng)在能連接到電網(wǎng)并網(wǎng)運行的同時，也可以從電網(wǎng)中切除出來獨立運行，這樣就大大提高了電網(wǎng)的供電可靠性及電力系統(tǒng)的安全性。對電網(wǎng)而言，微電網(wǎng)不僅可以吸取電網(wǎng)能量，還可以根據(jù)電網(wǎng)運行狀態(tài)來快速切換自身的狀態(tài)，來選擇是切斷與電網(wǎng)的連接，還是吸收電網(wǎng)的能量補充自身需要；對電力使用者而言，微電網(wǎng)滿足了他們一些特定的需求，如增加供電的可靠性，減少供電距離，進而降低電力輸電線路損耗。 

3 儲能系統(tǒng)的必要性 

電能存儲技術(shù)對于實現(xiàn)微電網(wǎng)的基本功能是非常重要的。為什么微電網(wǎng)需要對電能進行存儲，主要是因為以下四方面的原因：（1）為了保障供電系統(tǒng)的可靠性；（2）為保證供電能質(zhì)量；（3）為了提高電能的綜合利用效率；（4）為提高各種新能源的并網(wǎng)性能。所以，高性能的儲能系統(tǒng)，是微電網(wǎng)實現(xiàn)其自身功能的有力保障。 

3.1 儲能系統(tǒng)的種類 

儲能技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了相當長的一段時間，形式也多種多樣，除了日常生活中可以經(jīng)常見到的鉛酸蓄電池、鋰電池等，還有抽水儲能、飛輪儲能、超導磁儲能、超導電容儲能、釩液流電池、鈉硫電池、鎳氫電池等等。而國際主流電池包括：鉛酸蓄電池，鋰離子電池，鎳氫電池等。飛輪儲能、超導磁儲能、超導電容儲能還處于研究階段，而沒有大規(guī)模應用。鉛酸電池已經(jīng)在微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)中得到一定規(guī)模的應用，但是由于其自身特性的制約，一些不足正在慢慢凸現(xiàn)出來。 

3.2 傳統(tǒng)蓄能系統(tǒng)特性——鉛酸蓄電池 

鉛酸蓄電池對環(huán)境溫度要求比較高：傳統(tǒng)儲能系統(tǒng)的代表是鉛酸蓄電池，鉛酸蓄電池對環(huán)境溫度要求比較高，也就是提高了其使用場合的環(huán)境要求。 

鉛酸蓄電池對配電房要求高：一個系統(tǒng)的配電設備中，主要都是一些電源設備，而電源設備中電池房的面積及重量也是不容忽視的。 

鉛酸蓄電池的高倍率放電性能較差：在微電網(wǎng)的運行模式從連接電網(wǎng)切換到獨立運行時，儲能系統(tǒng)會在短時間內(nèi)，流過很大的電流，這就要求儲能系統(tǒng)具有高倍率放電的性能，而傳統(tǒng)儲能系統(tǒng)的鉛酸蓄電池此性能 

較差。 

鉛酸蓄電池的監(jiān)控不準確：鉛酸蓄電池的監(jiān)控系大都是根據(jù)電壓來進行判斷，而此方法判斷的準確性很有限，導致長時間使用后儲能系統(tǒng)中所存儲的電能計量會有很大偏差。 

鉛酸蓄電池對環(huán)境污染大：鉛酸蓄電池中因為含有對環(huán)境造成污染的鉛，所以在對其生產(chǎn)及廢品處理不當時，均會造成對環(huán)境的嚴重污染。 

3.3 磷酸鐵鋰電池在微電網(wǎng)中應用前景 

3.3.1 磷酸鐵鋰電池電化學原理：磷酸鐵鋰電池的正極材料是磷酸鐵鋰（鋰的過氧化合物），負極材料是石墨或焦炭，磷酸鐵鋰電池是鋰電池的一種，其得名于磷酸鐵鋰電池的正極材料。 

3.3.2 磷酸鐵鋰電池的特性： 

能量密度高：能量密度可以表示出單位體積或者重量中存儲能量的多少。而電化學電池的能量密度是指電池的單位體積或質(zhì)量所能提供給外部負載的電能。在相同重量下，磷酸鐵鋰電池的能量密度是鉛酸蓄電池的3～5倍，也就是說電池額定容量一樣的情況下，磷酸鐵鋰電池就會比鉛酸蓄電池輕很多，也相對減少了對支撐物強度的要求。 

使用壽命長：可循環(huán)電池的壽命是指電池可以正常充放電的循環(huán)次數(shù)，鉛酸蓄電池的壽命在500次左右，而磷酸鐵鋰電池壽命可達到1600次，容量還能保持在80%，磷酸鐵鋰電池的壽命明顯優(yōu)于鉛酸蓄電池。 

安全：鋰電池的的安全問題一直是阻礙其發(fā)展的關鍵原因，而磷酸鐵鋰電池完全解決了鋰化合物的不穩(wěn)定因素，鈷酸鋰和錳酸鋰在特定的條件下會產(chǎn)生爆炸，如碰撞等，而磷酸鐵鋰電池經(jīng)過精心的設計，并通過了嚴格的性能測試及安全測試，在劇烈的碰撞、穿透等情況下都不會發(fā)生爆炸。 

沒有記憶效應：可循環(huán)充放電電池長時間充滿電而不使用，其容量會相對低于額定容量值，這即為記憶效應。鉛酸蓄電池存在著明顯的記憶效應，經(jīng)過測試，磷酸鐵鋰電池基本上沒有記憶效應。 

3.3.3 磷酸鐵鋰電池的不足。磷酸鐵鋰電池因為其材料為鋰金屬以及加工工藝的成熟度不高，導致其成本居高不下，除此之外磷酸鐵鋰電池的容量還需要進一步改進。磷酸鐵鋰電池的能量管理系統(tǒng)、電池充放電均衡功能在未完善之前，還不宜在微電網(wǎng)系統(tǒng)中大規(guī)模 

應用。 

4 結(jié)語 

在燃料電池、釩電池、飛輪儲能等技術(shù)尚未成熟，傳統(tǒng)鉛酸蓄電池的缺點也越來越明顯之際，磷酸鐵鋰電池作為目前電化學電池技術(shù)的代表，技術(shù)已逐漸走向成熟，應用也慢慢的得到普及。國家政策扶持更加快了磷酸鐵鋰電池的發(fā)展。磷酸鐵鋰電池的價格也會在將來的發(fā)展普及中慢慢走低，它將以其優(yōu)越的性能成為未來儲能系統(tǒng)中的主流電池，給微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)注入新鮮血液，更進一步提升微電網(wǎng)的整體性能。