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社会创新

    • 能源

    随着可再生能源的大量引进,电力质量下降成为一项重要课题。电压、电频保持恒定的高质量电力是计算机和医疗设备不可或缺的能源。为了解决上述课题,人们愈发对蓄电系统解决方案寄予厚望。

    案例概要

    • 背景
      太阳能、风力发电的发电量因天气、风向等条件而波动,一旦大量引进将难以保持电力供需平衡。因此,蓄电系统正在作为调节功能备受瞩目。除了蓄电装置原材料以外,从铅电池到锂电池,日立一直根据使用的需要,进行最佳蓄电池系统解决方案的研发。
    • 业务开展
      美国的可再生能源发电量居于世界顶尖水平,电力零售自由化水平较高。日立在美国将目光投向电频“调整力”交易市场。2013年起,日立展开搭载调整能力最强的锂电池蓄电系统开发,并成功完成高度可靠、使用寿命长的1MW集装箱型蓄电系统,并在美国电力调整市场启动了验证试验。
    • 展望
      预计今后日本国内将大量引进可再生能源,蓄电系统不仅会应用稳定系统,还将用于离岛型等小规模电力系统的供需调整和错峰用电等用途。日立将通过提供各种蓄电系统产品和解决方案,继续为人类生活不可或缺的供电稳定做出贡献。

    背景

    用于电力供给平衡调整,蓄电系统备受瞩目

    大型电动机械及新能源电力系统等中运用前景广泛的大容量锂电池

    电力供应,一般要根据需求情况调整供应,保持两者的平衡。 如果平衡遭到破坏,那么作为衡量供电品质的一个要素电频就会不稳定,最坏的情况可能导致大面积停电的发生。普及速度惊人的太阳能及风力发电等自然能源,由于受到气候和风向影响发电量并不稳定,就会导致电频变化幅度很大,如果将其大量连入电网,电力供求平衡的维护就会变得困难。因此,运用IT技术加入控制功能,可以起到调节作用的蓄电系统越来越受到人们的关注。

    一直以来,除了生产蓄电装置材料以及各种工业、机动车蓄电池之外,日立还致力于从研发到系统集成的各项工作。从能够储存大量能源的铅电池,到能够做到短时间内大额输出的锂电池,日立能按照用途的不同建立起最佳蓄电系统。

    业务开展

    最具“调整力”的1兆瓦集装箱型蓄电系统完成

    举日立集团之力综合开发而成的1MW集装箱式蓄电系统“CrystEna”

    使用寿命得到延长的锂电池。使用寿命预期可达到10年

    可再生能源发电量首屈一指的美国,电力供应市场自由化不断深入。送电网开放,以及小宗电力买卖的完全自由化也在不断推进。甚至,在新泽西东北部,PJM(Pennsylvania—New Jersey—Maryland Interconnection)这家北美最大的地方送电机构(RTO:regional transmission organizations)在电力系统应用中,甚至对电频的“调整力”进行公开市场化销售。日立针对这一电力调节市场,在2013年开始了寄予电力系统稳定化希望的蓄电系统的项目开发。

    日立首先着手于作为“调整力”最合适的搭载锂电池的集装箱蓄电系统的开发。开发过程中,为了在保证蓄电系统的可靠性的同时,还要将电池寿命提升到10年以上,成为了开发难题。其实这就是需要证明电池有维持10年反复不断充放电的性能,为此,日立研究所开始开发预测电池寿命的模拟器。同一时间,在日立的大甕事业所开始负责对蓄电系统的核心部分变频器进行改良,而日立化成及其下所属的集团公司新神户电机则开始尝试改良蓄电池元件,就是这样在众多方面集合日立集团的综合能力,才最终使得总电力在1兆瓦级别的集装箱型蓄电系统能够完成。

    这款蓄电池系统将继续在使用寿命的延长和更高度的集成化方面进一步进行研发,并将向北美的电力调整市场全力推广

    注:“CrystEna”是日立集团蓄电系统解决方案的总品牌、正式商标。名称为日立集团技术结晶(Crystal)与能源(Energy)组合而成

    集装箱内,1兆瓦、450千瓦时蓄电池、变频器、控制装置实装图

    展望

    日立蓄电系统,为电力的稳定供应做贡献

    今后的目标,不仅仅是电力调整市场已经存在的美国。还将对应投入大量可再生能源的日本国内要求保持系统稳定的需求,研发满足离岛小型电力系统供需调整、峰时过渡的产品等,蓄电系统解决方案的将来非常光明。日立,通过集装箱蓄电系统及各种已经上线的解决方案,维持电力稳定供应,为世界上的人们能够安心生活付出努力。

    公开日期: 2015年2月
    解决方案负责部门: 日立製作所 能源解决方案事业部门