通过更精确的电池与退化建模改进并网锂离子电池的最优控制
系统与控制
2018-02-21 v3
摘要
间歇性可再生能源发电机日益增多的部署为并网储能开辟了机遇。电池提供了显著的灵活性，但目前相对昂贵。电池寿命是商业案例中的关键因素，且取决于使用情况，但大多数技术经济分析并未考虑这一点。本文首次量化了包含实际物理动力学和非线性电化学退化的并网电池的年度收益。构建了三个真实性逐渐增加的锂离子电池模型，并将每个模型预测的退化与大规模实验退化数据集（Mat4Bat）进行了比较。发现通过提高模型精度，RMS 容量预测误差从 11% 降低至 5%。随后，将这三个模型用于最优控制算法中，以执行包含退化在内的一年期价格套利。结果表明，使用更真实的模型可以大幅增加收益并减少退化。使用复杂模型估计的最佳情况利润比最简单模型提高了 175%。这说明在并网电池的技术经济评估中使用简单的电池模型可能会大大低估商业价值并导致错误结论。
引用
@article{arxiv.1710.04552,
title = {Improving optimal control of grid-connected lithium-ion batteries through more accurate battery and degradation modelling},
author = {Jorn M. Reniers and Grietus Mulder and Sina Ober-Blobaum and David A. Howey},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.04552},
year = {2018}
}