中國儲能網(wǎng)訊：蓄電池修復(fù)再生成功率超95%$遠期實現(xiàn)報廢電池的二次應(yīng)用不是夢
長期以來，作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，變電站的運維涉及方方面面，其運維工作的重要和責任的重大不言而喻。然而，在日常運行維護過程中，運維人員經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，近幾年的閥控式鉛酸蓄電池(以下簡稱“蓄電池”)使用壽命難以達到設(shè)計壽命，如蓄電池的設(shè)計壽命為10~12年，而大部分的蓄電池實際使用壽命只有6~8年。
近年來，變電站運維人員嘗試采用革新性技術(shù)手段，通過補充泓淮鉛酸蓄電池修復(fù)液分解硫酸鹽化產(chǎn)物硫酸鉛晶體，修復(fù)再生成功率超過95%，既提高了資源的利用效率，也減少了污染的產(chǎn)生，實現(xiàn)了對廢舊鉛酸蓄電池的再生利用。
挑戰(zhàn)：蓄電池更換周期縮短造成經(jīng)濟損失與環(huán)境污染
“由于蓄電池具備安全性高、成本低、生產(chǎn)工藝成熟的優(yōu)點，所以在很長的時間內(nèi)，變電站仍采用110伏、220伏鉛酸蓄電池組作為電力調(diào)度、控制的后備電源。”據(jù)在南方電網(wǎng)廣州供電局從事變電站直流系統(tǒng)技術(shù)研究工作的周哲介紹，投入電網(wǎng)使用的蓄電池，使用3~5年后，其容量已經(jīng)低于國家要求的不低于標稱容量80%的要求。
同時，目前電網(wǎng)對蓄電池進行的管理策略也讓蓄電池維護人員面臨巨大的壓力：一方面，蓄電池沒有達到設(shè)計壽命，不能輕易更換新蓄電池；二是即使允許更換新蓄電池，整個審批流程相當漫長，在審批期間讓蓄電池帶病工作，嚴重影響直流系統(tǒng)的安全，也影響到電網(wǎng)的可靠運行。
“在使用過程中，由于電解液揮發(fā)、負極硫化、正極板柵軟化、熱失控、隔膜失效、自放電等原因?qū)е滦铍姵靥崆笆?，使用壽命大大縮短。”周哲表示，由于蓄電池提前失效，蓄電池更換周期縮短，造成了巨大的經(jīng)濟損失。同時，由于鉛酸蓄電池中鉛極板含量超過70%，硫酸及懸浮的含鉛化合物約占20%，屬于危險固體廢棄物，與環(huán)保理念背道而馳。
由此可見，如果能對這些蓄電池進行修復(fù)再生，既可減少廢舊蓄電池對環(huán)境的破壞，又可節(jié)約大量自然資源和能源，并且能為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟利益。因此，蓄電池修復(fù)再生技術(shù)具有非常重要的經(jīng)濟效益和社會意義。
革新：補充修復(fù)液分解硫酸鉛晶體電池容量恢復(fù)95%以上
然而，電池修復(fù)再生并不是一件容易的事?！笆袌錾铣Ｒ姷拿}沖修復(fù)法、多頻譜 諧振修復(fù)等方法都采用了，蓄電池修復(fù)后容量提升非常有限，最長的一次僅使用了2個月?！敝苷芑貞洠?014年，一種全新的蓄電池再生修復(fù)技術(shù)改變了他的認知。他介紹，該技術(shù)通過補充泓淮鉛酸蓄電池修復(fù)液，可分解硫酸鹽化產(chǎn)物硫酸鉛晶體。
而硫酸鉛晶體分解，是分解出金屬鉛、二氧化鉛兩種活性物質(zhì)，讓這些物質(zhì)恢復(fù)成蓄電池的化學反應(yīng)物質(zhì)。這樣便可降低蓄電池的內(nèi)阻，并能有效防止晶體再次形成，實現(xiàn)蓄電池修復(fù)再生。與傳統(tǒng)脈沖修復(fù)對比，泓淮鉛酸蓄電池修復(fù)液修復(fù)技術(shù)大大降低對蓄電池本體的破壞。
“蓄電池硫酸鹽化是不可避免的，但在這之后，只要其物理結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生嚴重損傷性變化，該蓄電池是可以進行修復(fù)的?！敝苷芙忉?，對于具備修復(fù)價值的鉛酸蓄電池，加入泓淮鉛酸蓄電池修復(fù)液后，使用智能修復(fù)設(shè)備對電池施加安全電壓，修復(fù)液起催化的作用，促進原本難溶的硫酸鉛晶體分解，并還原成鉛及二氧化鉛活性物質(zhì)回到電解液中，從而達到疏通負極板空隙、促進電解液和極板活性物質(zhì)充分接觸反應(yīng)、恢復(fù)鉛酸蓄電池容量的目的。
經(jīng)試驗，使用修復(fù)液進行活化修復(fù)后，蓄電池容量基本都恢復(fù)到標稱容量的95%以上，甚至高達100%，而蓄電池內(nèi)阻 也恢復(fù)到出廠水平。使用壽命方面，經(jīng)高溫老化試驗鑒定，用該修復(fù)技術(shù)修復(fù)后的蓄電池可達3年以上。
據(jù)周哲介紹，加入的泓淮鉛酸蓄電池修復(fù)液無腐蝕性，對蓄電池內(nèi)部沒有影響，不會造成電池開路，安全性明顯。目前廣州供電局第一組經(jīng)修復(fù)后的蓄電池已于去年9月在變電站重新投入使用，至今已長達14個月，運行情況良好。
據(jù)悉，蓄電池再生修復(fù)推廣工作同時也在深圳供電局開展。今年初，蓄電池修復(fù)再生研究在該局正式立項，至今已修復(fù)蓄電池7組，容量恢復(fù)到額定容量95%以上，目前已投入變電站運行。該局從事變電站直流系統(tǒng)技術(shù)研究工作的紀哲夫算了一筆賬，深圳供電局變電站目前在運蓄電池約480組，若按使用壽命8年來算，一年下來平均就得更換60組電池，但若通過科學修復(fù)使電池可用12年，那么年均只需更換40組電池，可為企業(yè)每年節(jié)省費用約180萬元。
前景：加強全生命周期管理實現(xiàn)報廢蓄電池二次應(yīng)用
泓淮鉛酸蓄電池修復(fù)技術(shù)不僅解決了變電站運維人員在蓄電池維護中的大問題，還為蓄電池的全生命周期管理提供 了科學手段。
紀哲夫介紹，在電力行業(yè)中，現(xiàn)有國內(nèi)外對低壓及二次設(shè)備等資產(chǎn)值較低的設(shè)備在全生命周期成本的研究較少，更偏重于資產(chǎn)值相對較高的高壓一次設(shè)備。實際上，變電站直流系統(tǒng)的蓄電池折舊計算后的年使用成本并不低，且現(xiàn)有管理策略并不完善，迫切需要對其進行全生命周期成本研究，建立對變電站蓄電池組的運行維護、修復(fù)再利用及退役報廢全過程進行管理的最優(yōu)方案，從而提高企業(yè)的綜合經(jīng)濟效益。
為此，紀哲夫與團隊成員一道，對上百節(jié)電池進行試驗，分析數(shù)據(jù)后得出，目前經(jīng)濟效益最高的運行方式，就是蓄電池容量降到70%以后，使用修復(fù)液對其進行二次輕度修復(fù)。
“電力系統(tǒng)中過早報廢的那些鉛酸蓄電池，配合科學的鉛酸蓄電池修復(fù)技術(shù)修復(fù)后，可以大刀闊斧應(yīng)用到光伏發(fā)電儲能、家庭儲能、儲能電站中，從而實現(xiàn)報廢鉛酸蓄電池的二次應(yīng)用，延長其壽命，減少鉛酸蓄電池的使用量，降低這類電池對環(huán)境的污染?！奔o哲夫認為，儲能的發(fā)展可以緩解高峰無電可用、低峰電無人用等問題，大大提升電力系統(tǒng)的價值，更加方便企業(yè)、家庭用電，對電網(wǎng)的發(fā)展意義重大。
