储能技术的三类价值体现

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储能技术种类和特点

储能技术种类和特点

储能技术种类和特点储能技术是通过装置或物理介质将能量储存起来以便以后需要时利用的技术;储能技术按照储存介质进行分类,可以分为机械类储能、电气类储能、电化学类储能、热储能和化学类储能;一机械类储能机械类储能的应用形式只要有抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能;1.1 抽水蓄能1基本原理电网低谷时利用过剩电力将作为液态能量媒体的水从低标高的水库抽到高标高的水库,电网峰荷时高标高水库中的水回流到下水库推动水轮机发电机发电;2特点属于大规模、集中式能量储存,技术相当成熟,可用于电网的能量管理和调峰;效率一般约为 65%~75% ,最高可达80%~85%;负荷响应速度快10%负荷变化需10秒钟,从全停到满载发电约5分钟,从全停到满载抽水约1分钟;具有日调节能力,适合于配合核电站、大规模风力发电、超大规模太阳能光伏发电; 3缺点需要上池和下池;厂址的选择依赖地理条件,有一定的难度和局限性;与负荷中心有一定距离,需长距离输电;4应用目前,抽水蓄能机组在一个国家总装机容量中所占比重的世界平均水平为3%左右;截至2012年底,全世界储能装置总容量为128GW,其中抽水蓄能为127GW,占99%;截至2012年年底,我国共有抽水蓄能电站34座,其中,投运26座,投运容量2064.5万千瓦约占全国总装机容量11.4亿千瓦的1.8% ;另在建8座,在建容量894万千瓦1.2 飞轮储能1基本原理在一个飞轮储能系统中,电能用于将一个放在真空外壳内的转子即一个大质量的由固体材料制成的圆柱体加速达几万转/分钟,从而将电能以动能形式储存起来利用大转轮所储存的惯性能量;2优点寿命长15~30年;效率高90%;少维护、稳定性好;较高的功率密度;响应速度快毫秒级;3缺点能量密度低,只可持续几秒至几分钟;由于轴承的磨损和空气的阻力,具有一定的自放电;4应用飞轮储能多用于工业和UPS中,适用于配电系统运行,以进行频率调节, 可用作一个不带蓄电池的 UPS,当供电电源故障时,快速转移电源,维持小系统的短时间频率稳定,以保证电能质量供电中断、电压波动等;在我国刚刚开始在配电系统中安装使用;电科院电力电子研究所曾为北京306医院安装了一套容量为250kVA, 磁悬浮轴承的飞轮储能系统,能运行15秒,2008年投运;1.3 压缩空气储能1基本原理压缩空气储能采用空气作为能量的载体,大型的压缩空气储能利用过剩电力将空气压缩并储存在一个地下的结构如地下洞穴,当需要时再将压缩空气与天然气混合,燃烧膨胀以推动燃气轮机发电;2优点有调峰功能,适合用于大规模风场,因为风能产生的机械功可以直接驱动压缩机旋转,减少了中间转换成电的环节,从而提高效率;3缺点需要大的洞穴以存储压缩空气,与地理条件密切相关,适合地点非常有限;需要燃气轮机配合,并要一定量的燃气作燃料,适合于用作能量管理、负荷调平和削峰;以往开发的是一种非绝热diabatic的压缩空气储能技术;空气在压缩时所释放的热,并没有储存起来,通过冷却消散了,而压缩的空气在进入透平前还需要再加热;因此全过程效率较低,通常低于50%;4应用至今, 只有德国和美国有投运的压缩空气储能站;德国 Hundorf 站于1978年投运, 压缩功率60MW,发电功率290MW后经改造提高到321MW, 压缩时间/发电时间=4,2小时连续运行,启动过上万次,启动可靠率达97%;此外,德国正在建造绝热型压缩空气储能电站,尚未投运美国Mcintosh, Alabama阿拉巴马州, 1991年投运, 110MW,压缩时间/发电时间=1.6,如连续输出 100MW 可维持26小时,曾因地质不稳定而发生过坍塌事故;此外,美国正在建设几座大型的压缩空气储能电站,尚未投运;近来压缩空气储能的研究和开发热度在不断上升,国家电网公司已立项研究10MW压缩空气储能,项目负责人清华大学卢强院士;二电气类储能电气类储能的应用形式只要有超级电容器储能和超导储能;2.1 超级电容器储能1基本原理根据电化学双电层理论研制而成的,又称双电层电容器,两电荷层的距离非常小一般0.5mm 以下,采用特殊电极结构,使电极表面积成万倍的增加,从而产生极大的电容量;2优点长寿命、循环次数多;充放电时间快、响应速度快;效率高;少维护、无旋转部件;运行温度范围广,环境友好等;3缺点超级电容器的电介质耐压很低,制成的电容器一般耐压仅有几伏,储能水平受到耐压的限制,因而储存的能量不大;能量密度低;投资成本高;有一定的自放电率;4应用超级电容器储能开发已有50多年的历史,近二十年来技术进步很快,使它的电容量与传统电容相比大大增加,达到几千法拉的量级,而且比功率密度可达到传统电容的十倍;超级电容器储能将电能直接储存在电场中,无能量形式转换,充放电时间快,适合用于改善电能质量;由于能量密度较低,适合与其他储能手段联合使用;2.2 超导储能1基本原理超导储能系统是由一个用超导材料制成的、放在一个低温容器cryogenic vessel 杜瓦Dewar 中的线圈、功率调节系统PCS和低温制冷系统等组成;能量以超导线圈中循环流动的直流电流方式储存在磁场中;2优点由于直接将电能储存在磁场中,并无能量形式转换,能量的充放电非常快几毫秒至几十毫秒,功率密度很高;极快的响应速度,可改善配电网的电能质量;3缺点超导材料价格昂贵;维持低温制冷运行需要大量能量;能量密度低只能维持秒级;虽然已有商业性的低温和高温超导储能产品可用,但因价格昂贵和维护复杂,在电网中应用很少,大多是试验性的;4应用超导储能适合用于提高电能质量,增加系统阻尼,改善系统稳定性能,特别是用于抑制低频功率振荡;但是由于其格昂贵和维护复杂,虽然已有商业性的低温和高温超导储能产品可用,在电网中应用很少,大多是试验性的;SMES 在电力系统中的应用取决于超导技术的发展特别是材料、低成本、制冷、电力电子等方面技术的发展;三电化学类储能电化学类储能主要包括各种二次电池,有铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池和液流电池等,这些电池多数技术上比较成熟,近年来成为关注的重点,并且还获得许多实际应用;3.1 铅酸电池1基本原理铅酸电池是世界上应用最广泛的电池之一;铅酸电池内的阳极PbO2及阴极Pb浸到电解液稀硫酸中,两极间会产生2V的电势,这就是铅酸电池的原理;经由充放电,则阴阳极及电解液即会发生如下的变化:阳极电解液阴极PbO2 + 2H2SO4 + Pb ---> PbSO4 + 2H2O + PbSO4 放电反应过氧化铅硫酸海绵状铅阳极电解液阴极PbSO4 + 2H2O + PbSO4---> PbO2+ 2H2SO4+ Pb 充电反应硫酸铅水硫酸铅2优点技术很成熟,结构简单、价格低廉、维护方便;循环寿命可达1000次左右;效率可达80%至90%,性价比高;深度、快速、大功率放电时,可用容量下降;能量密度较低,寿命较短;4应用铅酸电池常常用于电力系统的事故电源或备用电源,以往大多数独立型光伏发电系统配备此类电池;目前有逐渐被其他电池如锂离子电池替代的趋势;3.2 锂离子电池1基本原理锂离子电池实际上是一个锂离子浓差电池,正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物构;充电时,Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极,此时负极处于富锂态,正极处于贫锂态;放电时则相反,Li+从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极,正极处于富锂态,负极处于贫锂态;2优点锂离子电池的效率可达95%以上;放电时间可达数小时;循环次数可达5000次或更多,响应快速;锂离子电池是电池中比能量最高的实用型电池,有多种材料可用于它的正极和负极钴酸锂锂离子电池、锰酸锂锂离子电池、磷酸铁锂锂离子电池、钛酸锂锂离子电池等;锂离子电池的价格依然偏高;有时会因过充电而导致发热、燃烧等安全问题,有一定的风险,所以需要通过过充电保护来解决;4应用由于锂离子电池在电动汽车、计算机、手机等便携式和移动设备上的应用,所以它目前几乎已成为世界上应用最为广泛的电池;锂离子电池的能量密度和功率密度都较高,这是它能得到广泛应用和关注的主要原因;它的技术发展很快,近年来,大规模生产和多场合应用使其价格急速下降,因而在电力系统中的应用也越来越多;锂离子电池技术仍然在不断地开发中,目前的研究集中在进一步提高它的使用寿命和安全性,降低成本、以及新的正、负极材料的开发上;3.3 钠硫电池1基本原理钠硫电池的阳极由液态的硫组成,阴极由液态的钠组成,中间隔有陶瓷材料的贝塔铝管;电池的运行温度需保持在300℃以上,以使电极处于熔融状态;2优点循环周期可达4500次;放电时间可达6至7小时;周期往返效率约为75%;它的能量密度高,响应时间快毫秒级;由于它使用了金属钠,是一种易燃物,又运行在高温下,所以存在一定的风险;4应用日本的NGK公司是世界上唯一能制造出高性能的钠硫电池的厂家;目前采用50kW的模块,可由多个50kW的模块组成MW级的大容量的电池组件;在日本、德国、法国、美国等地已建有约200多处此类储能电站,主要用于负荷调平、移峰、改善电能质量和可再生能源发电,电池价格仍然较高;3.4 全钒液流电池1基本原理在液流电池中,能量储存在溶解于液态电解质的电活性物种中,而液态电解质储存在电池外部的罐中,用泵将储存在罐中的电解质打入电池堆栈,并通过电极和薄膜,将电能转化为化学能,或将化学能转化为电能;2缺点能量密度和功率密度与其他电池相比,如锂离子电池,要低;响应时间也不很快;3优点全钒液流电池技术已比较成熟;寿命长,循环次数可超过10000次以上;4应用液流电池有多个体系,其中全钒氧化还原液流电池vanadium redox flow battery, VRFB最受关注;这种电池技术最早为澳大利亚新南威尔士大学发明,后技术转让给加拿大的VRB公司;在2010年以后被中国的普能公司收购,中国的普能公司的产品在国内外一些试点工程项目中获得了应用;电池的功率和能量是不相关的,储存的能量取决于储存罐的大小,因而可以储存长达数小时至数天的能量,容量也可达MW级,适合于应用在电力系统中;四热储能1基本原理在一个热储能系统中,热能被储存在隔热容器的媒质中,以后需要时可以被转化回电能,也可直接利用而不再转化回电能;热储能有许多不同的技术,可进一步分为显热储存sensible heat storage和潜热储存latent heat storage等;显热储存方式中,用于储热的媒质可以是液态的水,热水可直接使用,也可用于房间的取暖等,运行中热水的温度是有变化的;而潜热储存是通过相变材料Phase Change Materials, PCMs来完成的,该相变材料即为储存热能的媒质;2缺点n 热储能要各种高温化学热工质,应用场合比较受限;3应用由于热储能储存的热量可以很大,所以在可再生能源发电的利用上会有一定的作用;熔融盐常常作为一种相变材料,用于集热式太阳能热发电站中;此外,还有许多其他种类的储热技术正在开发中,它们有许多不同的作用;五化学类储能化学类储能主要是指利用氢或合成天然气作为二次能源的载体;1基本原理利用待弃掉的风电制氢,通过电解水,将水分解为氢气和氧气,从而获得氢;以后可直接用氢作为能量的载体,再将氢与二氧化碳反应成为合成天然气甲烷,以合成天然气作为另一种二次能量载体;2优点采用这两种物质作能量载体的好处是储存的能量很大,可达TWh级;储存的时间也很长,可达几个月;另外氢和合成天然气除了可用于发电外,还可有其他利用方式,如交通等;3缺点全周期效率较低,制氢效率只有70%左右,而制合成天然气的效率60-65%,从发电到用电的全周期效率更低,只有30%-40%4应用将氢与二氧化碳合成为甲烷的过程也被称作为P2G技术power to gas; 德国热衷于推动此项技术,已有示范项目在德国投入运行;以天然气为燃料的热电联产或冷、热、电联产系统已成为分布式发电和微电网的重要组成部分,在智能配电网中发挥着重要的作用,氢和合成天然气为分布式发电提供了充足的燃料;六各种储能技术的性能比较和应用选择储能技术种类繁多,他们的特点各异;实际应用时,要根据各种储能技术的特点以及对优缺点进行综合比较来选择适当的技术;供选择的主要特征包括:①能量密度 kWh or MWh;②功率密度 kW or MW;③响应时间-ms, -s, -minute;④储能效率充放电效率;⑤设备寿命年或充放电次数;⑥技术成熟度;⑦经济因素投资成本、运行和维护费用;⑧安全和环境方面的考虑;在实际工程项目中,要根据储能技术的上述特征,应用的目的和需求,来选择其种类、安装地点、容量以及各种技术的配合,还要考虑用户的经济承受能力;6.1 放电时间对比储能技术性能如果按放电时间划分,可分为①短放电时间秒至分钟级,如超级电容器、超导储能、飞轮储能,②中等放电时间分钟至小时级,如飞轮储能、各种电池等,③较长放电时间小时至天级,如各类电池、抽水蓄能、压缩空气等,④特长放电时间天至月级,如氢和合成天然气;上述放电时间短的,常常是功率型的,一般可用作UPS和提高电能质量;中等放电时间的,可用于电源转接;较长或特长时间的,一般是能量型的,可用于系统的能量管理;目前应用最广泛的大型抽水蓄能可以解决天级的储能要求,要满足周和月级的储能需求要依靠其他种类储能手段,如氢和合成天然气;不同储能技术的储能容量能量和放电时间的比较示于图,可以看出不同的储能技术处于图中不同的位置;6.2 功率对比大规模、永久储能的应用可分为三类:① 电能质量要求:在该应用中,储存能量仅用于在几秒钟或更少的时间,以确保传输电能的品质;② 应急能量要求:在这些应用中,贮存的能量可用几秒到几分钟,从一个电源切换到另一个电源时,以保证电能的连续性;③ 系统能量管理要求:在这些应用中,储能系统用于发电和消耗之间的去耦及同步;典型的应用是负载平衡,这意味着在非高峰时储存能量能量成本低,并在高峰时段使用存储的能量能量较高的成本;6.3 效率对比储能的效率和寿命循环的最大数是两个重要参数,因为它们影响到存储的成本;下图给出不同存储技术相对于效率和寿命的特点;6.4 投资对比投资成本是一个重要的经济参数,影响能源生产的总成本;每个循环的成本可能是评估能量存储系统成本的最佳方式;下图给出投资的主要组分,考虑到耐用性和效率;6.5 密度对比存储系统的体积很重要,首先,它可能被安装在一个受限制的或昂贵的空间,例如在城市地区;其次,体积增加,则需要更多的材料和更大的施工现场,从而增加了系统的总成本;参考资料Ibrahim H. Energy storage systems-characteristics and comparisons J. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2008,1251221-1250。

分布式能源系统常用储能技术综述

分布式能源系统常用储能技术综述

分布式能源系统常用储能技术综述一、本文概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大规模开发利用,分布式能源系统以其灵活、高效、环保的特性,逐渐成为未来能源供应的重要形式。

在分布式能源系统中,储能技术扮演着至关重要的角色,它不仅能够平衡能源供应与需求之间的时空差异,还能提高能源利用效率,降低能源损耗,增强能源系统的稳定性和可靠性。

因此,对分布式能源系统中常用的储能技术进行综述,具有非常重要的理论意义和实践价值。

本文旨在全面梳理和分析分布式能源系统中常用的储能技术,包括但不限于电化学储能、物理储能、化学储能以及混合储能等。

我们将对这些技术的原理、特点、应用现状以及发展趋势进行深入探讨,以期为读者提供一个清晰、全面的技术概览。

本文还将关注储能技术在分布式能源系统中的实际应用案例,分析其在实际运行中的性能表现,以便为相关领域的研究人员、工程师和政策制定者提供有益的参考和借鉴。

二、储能技术概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大规模开发利用,分布式能源系统逐渐成为能源领域的研究热点。

在分布式能源系统中,储能技术扮演着至关重要的角色,它不仅能够平抑能源供应与需求之间的波动,提高能源利用效率,还能在一定程度上解决可再生能源间歇性和不稳定性的问题。

储能技术主要分为物理储能、化学储能和电磁储能三大类。

物理储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等,这类储能方式通常具有较大的储能容量和较长的储能时间,但受地理环境和空间限制较大。

化学储能主要包括铅酸电池、锂离子电池、液流电池等,这类储能方式具有响应速度快、能量密度高、维护成本低等优点,因此在分布式能源系统中得到了广泛应用。

电磁储能则主要包括超级电容器和超导储能等,这类储能方式具有快速充放电、高效率、长寿命等特点,适用于需要快速响应的场景。

在选择储能技术时,需要综合考虑技术成熟度、经济性、环境影响、安全性以及应用场景等因素。

例如,在风能、太阳能等可再生能源的分布式能源系统中,化学储能和电磁储能可能更加适用,因为它们能够快速响应能源供应的波动,并且具有较高的能量转换效率。

储能技术种类和特点

储能技术种类和特点

储能技术种类和特点储能技术是指通过将能源转化成其他形式,并在需要时再将其转化回来,以便于在能源供应不稳定或能源需求峰值时为能源系统提供稳定的能源供应。

储能技术是解决可再生能源波动性和间歇性的关键技术之一、目前,主要的储能技术包括电化学储能、机械储能、热储能以及化学储能。

1.电化学储能技术电化学储能技术是指通过化学反应将电能转化成化学能并储存起来,然后在需要时再将储存的化学能转化回电能。

常见的电化学储能技术包括电池和超级电容器。

电池是最常见的电化学储能技术,其特点是储能密度较高、可循环使用次数多。

电池的结构包括正负极、电解质和隔膜。

常见的电池包括铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池等。

超级电容器是一种能够快速充放电的电化学储能设备,其特点是充放电速度快、循环寿命长,但储能密度相对较低。

超级电容器主要应用于短期高功率需求的场景,如电动车的起动和制动系统、电网的频率调节等。

2.机械储能技术机械储能技术是指将电能或其他形式的能量转化成机械能,并通过储能装置储存起来,然后在需要时再将机械能转化回电能或其他形式的能量。

常见的机械储能技术包括抽水蓄能、压缩空气能储能和飞轮储能。

抽水蓄能是指在能源供需平衡时,将多余的电能利用起来将水抽到高处,然后在电能供应不足时通过放水发电。

抽水蓄能的特点是储能密度高、可调度性强,但建设成本较高。

压缩空气能储能是将电能转化成压缩空气并储存起来,然后在需要时通过放气过程将压缩空气再转化回电能。

压缩空气能储能的特点是成本较低、可调度性强,但储能效率相对较低。

飞轮储能是将电能转化成机械能并存储在转动的飞轮中,然后在需要时通过释放储存的机械能将其转化回电能。

飞轮储能的特点是快速响应速度、高效能量转化,但建设和维护成本较高。

3.热储能技术热储能技术是指将电能或其他形式的能量转化成热能并储存起来,然后在需要时再将热能转化回电能或其他形式的能量。

常见的热储能技术包括储热材料、储热水箱和地热储能。

储热材料是指通过物质的相变或化学反应将电能或其他形式的能量转化成热能,并储存在材料中。

储能技术的全面介绍与分析

储能技术的全面介绍与分析

储能技术的全面介绍与分析储能技术是指将能量储存起来,在需要使用时释放出来的一种技术。

随着能源领域的发展和环境保护意识的提高,储能技术逐渐成为了人们关注的焦点,被广泛用于各个领域。

本文将全面介绍和分析储能技术的种类及其应用领域,并对其优缺点进行评估。

一、储能技术的种类1. 电化学储能技术电化学储能技术是将电能通过化学反应储存起来,并在需要时进行电解反应释放出来的技术。

其中最常见的是锂离子电池,其具有高能量密度、寿命长和环境友好等优点,广泛应用于电动汽车和便携电子设备等领域。

此外,钠离子电池、氢氧化钠燃料电池等也是电化学储能技术的重要代表。

2. 力学储能技术力学储能技术是将能量通过物体的机械变形储存起来,并在需要时释放出来的技术。

常见的力学储能技术包括压缩空气储能、弹簧储能和飞轮储能等。

压缩空气储能是将机械能转换为压缩空气,然后储存起来,释放时通过逆向过程将压缩空气驱动涡轮发电机产生电能。

弹簧储能则是将机械能转化为弹簧的势能,释放时再将弹簧的势能转化为机械能。

飞轮储能是通过将机械能转化为飞轮的旋转动能,释放时再将旋转动能转化为机械能。

3. 热学储能技术热学储能技术是将能量通过热能储存起来,并在需要时释放出来的技术。

其中最常见的是蓄热材料储能技术,利用可逆反应或相变过程将热能储存起来,并在需要时释放出来。

蓄热材料储能技术被广泛应用于太阳能热利用、热泵系统等领域,具有高效节能和环保的特点。

二、储能技术的应用领域1. 电力领域储能技术在电力领域中具有重要的应用。

储能电池可以平衡电网负荷、提高电网稳定性,降低电力系统对发电设备的要求。

此外,储能技术还可以储存可再生能源,解决可再生能源波动性的问题,提高电力系统的可靠性和灵活性。

2. 交通运输领域储能技术在交通运输领域的应用越来越广泛。

电动汽车是一种利用储能电池存储电能驱动电动机的汽车,储能技术是其核心技术之一。

储能技术的广泛应用可以提高交通工具的能源利用效率、降低运营成本,同时减少汽车尾气排放对环境的污染。

储能技术的分类与评级标准

储能技术的分类与评级标准

储能技术的分类与评级标准一、储能技术类型储能技术主要分为物理储能、化学储能和电磁储能三大类。

1. 物理储能:包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等。

抽水蓄能是最成熟、最经济、技术可靠性最高的储能技术,通过利用上下水库的势能差,将电能转化为水的势能储存,需要时再通过水轮机将储存的势能转化为电能。

压缩空气储能则是利用地下盐穴、矿井或者山洞等安全区域,在电力过剩时将空气压缩并存储,需要时再通过燃气轮机将储存的空气能量转化为电能。

飞轮储能则是利用高速旋转的飞轮将电能转化为机械能储存,需要时再通过发电机将储存的机械能转化为电能。

2. 化学储能:包括铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池和液流电池等。

铅酸电池是最常用的化学储能电池,具有成本低、技术成熟等优点,但使用寿命相对较短。

锂离子电池具有能量密度高、充电周期长等优点,被广泛应用于电动汽车和电子设备等领域。

钠硫电池则具有高能量密度、长寿命等优点,但需要高温环境才能运行。

液流电池则具有高能量密度、长寿命等优点,适用于大规模储能应用。

3. 电磁储能:包括超级电容器储能和超导磁储能等。

超级电容器是一种能够快速充放电的储能元件,具有高功率密度、长寿命和环保等优点,被广泛应用于电动汽车、电子设备和电力质量等领域。

超导磁储能则利用超导线圈将电能转化为磁场能储存,需要时再通过涡轮发电机将储存的磁场能转化为电能。

二、技术评级标准对于不同的储能技术,可以根据以下几个方面进行评级:1. 技术成熟度:包括技术的研发阶段、应用范围和实际运行经验等方面。

技术成熟度越高,评级越高。

2. 能效性:即储能技术在储存和释放能量过程中的效率。

能效性越高,评级越高。

3. 成本效益:即储能技术的投资成本、运行维护费用和使用寿命等方面。

成本效益越高,评级越高。

4. 可扩展性:即储能技术在扩大规模和增加容量方面的能力。

可扩展性越好,评级越高。

5. 环境友好性:即储能技术对环境的影响和可持续性等方面。

环境友好性越好,评级越高。

电池储能技术的原理及电池储能技术的特点和主要用途

电池储能技术的原理及电池储能技术的特点和主要用途

电池储能技术的原理及电池储能技术的特点和主要用途电池储能技术的原理主要可以分为两步:充电和放电。

在充电过程中,外部电源通过将正极与负极相连,将电子流经过电解质和电池中的电解质,然后转移到负极。

同时,正极材料接受电子并将化学能转化为电能,从而实现充电。

在放电过程中,正极材料向负极释放电子,使电池放出储存的能量。

通过这样的循环过程,电池能够实现反复充电和放电,从而实现能量的储存和释放。

电池储能技术具有一些独特的特点。

首先,电池具有高能量密度。

相比传统的储能技术,如蓄电池和超级电容器,电池能够存储更多的能量,并且更加紧凑。

其次,电池具有高效率。

电池在充放电过程中的能量转化效率较高,通常可以达到80%以上。

此外,电池还具有长寿命和可再生的特点。

电池的循环寿命通常为几百到几千次,而且大多数电池可以进行回收和再利用,降低了能源的浪费。

1.电动汽车:电池储能技术是电动汽车的核心技术之一、通过将电能储存在电池中,电动汽车可以实现零排放,从而减少对化石燃料的依赖,降低空气污染。

2.可再生能源储能:随着可再生能源的迅速发展,电池储能技术被广泛应用于太阳能和风能发电系统中。

通过将可再生能源的电能储存在电池中,可以解决可再生能源波动性和不稳定性的问题,从而实现能源的平稳供应。

3.微电网和智能电网:电池储能技术可以用于构建微电网和智能电网。

通过将电池作为储能设备,可以实现对电网的削峰填谷和负荷平衡等功能,提高电网的可靠性和稳定性。

4.家庭和商业储能系统:电池储能技术可以用于家庭和商业储能系统。

通过将电能储存在电池中,可以在高峰期间使用储存的电能,从而降低用电峰值需求,减少用电成本。

5.电力供应备份:电池储能技术可以用作电力供应备份系统。

当电网停电时,电池可以提供持续的电能供应,以保证关键设备的正常运行。

储能技术的三类价值体现

储能技术的三类价值体现

在过去相当长一段时间,储能在电网的应用技术主要是抽水蓄能,应用领域主要是移峰填谷、调频及辅助服务等。

近年来,随着新能源发电技术的发展,风电、太阳能光伏发电等波动性电源接入电网的规模不断扩大,以及分布式电源在配网应用规模的扩大,储能及其在电网的应用领域和应用技术都发生了很大变化。

储能技术类型不断增多,应用范围也在扩大,本文就从储能技术的类型与应用范围谈起。

储能技术即能量存储和再利用的技术,按其基本原理分类,可分为物理储能、化学储能以及一些前沿储能技术,其中物理储能包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、超导储能等,化学储能有铅炭电池、锂离子电池、液流电池、钠硫电池、超级电容器等,液态金属电池、铝空气电池、锌空气电池等属于比较前沿的技术。

不同的储能技术其特征和应用范围也有所区别。

单从储能技术评价指标来看,就包括功率规模、持续时间、能量密度、功率密度、循环效率、寿命、自放电率、能量成本、功率成本、技术成熟度、环境影响等。

可以说,没有一种单一储能技术可以适应所有的储能需求,应按需选择合适的储能技术或技术组合。

1、储能技术简介1.1抽水蓄能电站抽水蓄能使用两个不同水位的水库。

谷负荷时,将下位水库中的水抽入上位水库;峰负荷时,利用反向水流发电。

抽水储能电站的最大特点是储存能量大,可按任意容量建造,储存能量的释放时间可以从几小时到几天,其效率在70%~85%。

1.2压缩空气储能压缩空气储能系统主要由两部分组成:一是充气压缩循环,二是排气膨胀循环。

在夜间负荷低谷时段,电动机—发电机组作为电动机工作,驱动压缩机将空气压入空气储存库;白天负荷高峰时段,电动机—发电机组作为发电机工作,储存的压缩空气先经过回热器预热,再与燃料在燃烧室里混合燃烧后,进入膨胀系统中(如驱动燃气轮机)发电。

1.3飞轮储能系统飞轮储能利用电动机带动飞轮高速旋转,将电能转化成机械能储存起来,在需要时飞轮带动发电机发电。

近年来,一些新技术和新材料的应用,使飞轮储能技术取得了突破性进展,例如:磁悬浮技术、真空技术、高性能永磁技术和高温超导技术的发展,极大地降低了机械轴承摩擦与风阻损耗;高强度纤维复合材料的应用,飞轮允许线速度大幅提高,大大增加了单位质量的动能储量;电力电子技术的飞速发展,使飞轮储存的能量交换更为灵活高效。

储能技术应用和发展前景

储能技术应用和发展前景

储能技术应用和发展前景储能技术是目前能源产业中备受瞩目的研究领域之一,其应用和发展前景广泛且有巨大潜力。

随着可再生能源的迅速发展和普及,如太阳能和风能等,储能技术的应用变得尤为重要,可以有效解决可再生能源的间歇性和不稳定性的问题。

储能技术主要是指将电能、热能以及机械能等形式的能量进行储存,并在需要时进行释放和使用。

目前主要的储能技术包括:电池、超级电容器、压缩空气储能、储水、化学能储存、热能储存等。

首先,电池是目前最常见和应用最广泛的储能技术之一、电池可以将电能储存起来,然后在需要时释放出来。

随着电动汽车、电子设备和可再生能源发电的普及,电池的需求量不断增加。

新型电池技术的不断发展,如锂离子电池、固态电池等,不仅提高了电池的能量密度和储能效率,还降低了电池的成本和环境污染,使其具有更广阔的应用前景。

其次,超级电容器具有高能量密度、高功率密度和快速充放电速度等特点,广泛应用于电动汽车、电子设备和可再生能源等领域。

超级电容器可以快速存储和释放电能,具有长寿命和高效率的特点,但其能量密度相对较低。

随着纳米技术的发展和电极材料的改进,超级电容器的能量密度有望进一步提高,从而增强其应用前景。

压缩空气储能是一种利用机械能将空气压缩储存,然后在需要时放松压缩空气释放能量的技术。

压缩空气储能系统可以与电网相连,根据不同的负荷需求进行能量的存储和释放。

它具有环境友好、能量转换高效等优点,但其能量损失较大,技术上仍然存在一定的挑战。

随着技术的不断进步和成本的降低,压缩空气储能有望在未来得到更广泛的应用。

储水技术是一种将水从高处储存起来,在需要时通过引力释放能量的技术。

水是一种常见和廉价的储能介质,具有较高的能量密度和长期稳定性。

水电站是最常见的储水技术应用,可以通过坝体蓄水和泄洪来实现电能的储存和释放。

此外,储水技术还可以应用于可再生能源的大规模集中供电系统中,通过调节水的流量和高度来实现对电能的调节和平衡。

化学能储存是一种将化学能储存起来,并在需要时将其转化为电能或其他形式能量的技术。

常见储能技术分类与性能分析

常见储能技术分类与性能分析

常见储能技术分类与性能分析储能技术是指将电能或其他形式的能量在储存装置中暂时保存,待需要时再释放出来的技术。

随着可再生能源的快速发展,储能技术在电力系统中的重要性日益增加。

常见的储能技术主要分为机械能储能、化学能储能和电磁能储能三大类。

机械能储能技术主要包括压缩空气储能、液流储能和重力储能。

压缩空气储能是通过将空气压缩至高压状态,然后存储起来,待需求时释放压力,使空气膨胀驱动涡轮发电机发电。

液流储能则是利用液体在储存装置中的流动产生动能,待需求时通过液机组或液压机等方式将动能转化为电能。

重力储能则是利用重力的作用,将物体抬升到较高的位置,待需要时通过释放物体产生下落运动,从而驱动涡轮或其他设备发电。

化学能储能技术主要包括电化学储能和热化学储能。

电化学储能是指利用电化学反应将电能转化为化学能,待需要时通过电化学反应逆过程将化学能转化为电能。

常见的电化学储能技术包括锂离子电池、钠硫电池和铅酸电池等。

热化学储能则是通过化学反应释放高温热能,再将热能转化为电能,常见的热化学储能技术包括氢氧化钠燃烧储热储能系统和溴锤烷储热储能系统等。

电磁能储能技术主要包括超导磁能储存和电容储能。

超导磁能储存是通过将电流通过超导线圈产生磁场能,待需要时通过磁场回路消耗超导线圈中的磁场能,从而将磁场能转化为电能。

电容储能则是指通过将电能储存到电容器中,待需要时通过放电将电场能转化为电能。

各种储能技术有不同的性能特点。

机械能储能技术具有较大的容量和较长的寿命,但实现效率相对较低。

化学能储能技术具有较高的能量密度和较高的能量转化效率,但寿命相对较短。

电磁能储能技术具有较快的响应速度和较高的功率密度,但造价较高。

因此,在实际应用中,需要根据具体需求来选择适合的储能技术。

总体来说,储能技术的发展与应用将对电力系统的可靠性、可持续性和经济性产生重要影响。

随着科技的不断进步和创新,储能技术将能够更好地满足电力系统对储能的需求,推动清洁能源的大规模应用和智能电网的建设。

高效能储能技术的研究与应用

高效能储能技术的研究与应用

高效能储能技术的研究与应用第一章:导言近年来,能源问题日益严重,世界各国纷纷加大对储能技术的研究和应用。

高效能储能技术因其在能源储备和利用方面的优势而备受关注。

本章将介绍高效能储能技术的背景和研究意义。

第二章:高效能储能技术的分类高效能储能技术根据其能源转换方式可以分为机械储能技术、化学储能技术和电磁储能技术三大类。

本章将对这三类技术进行详细介绍,包括其原理、特点以及应用领域。

第三章:机械储能技术机械储能技术是将能量转化为机械形式进行储存的技术。

常见的机械储能技术包括压缩空气储能技术、液压储能技术和弹簧储能技术。

本章将介绍这些技术的原理、优缺点以及应用领域,并结合实际案例进行分析。

第四章:化学储能技术化学储能技术以化学反应为基础,将能量储存于化学物质中,如电池、燃料电池等。

本章将重点介绍锂离子电池和燃料电池两种化学储能技术,包括其工作原理、性能指标以及应用前景。

第五章:电磁储能技术电磁储能技术包括超导磁储能技术和电容储能技术,能够将电能转化为磁能或电场能进行储存。

本章将详细介绍这两种技术的原理、特点以及应用领域。

第六章:高效能储能技术的发展趋势高效能储能技术在能源转换和储存方面具备巨大的应用潜力,然而仍然面临着一系列挑战。

本章将分析储能技术发展所面临的问题,并展望高效能储能技术的发展趋势。

第七章:高效能储能技术的应用案例本章将结合实际案例,介绍高效能储能技术在各个领域的应用。

以电动汽车、微电网和可再生能源等为例,说明高效能储能技术在实际应用中的优势和价值。

第八章:结论通过对高效能储能技术的研究和应用的探讨,可以得出结论:高效能储能技术在能源储备和利用方面具备巨大的潜力,对解决能源问题具有重要意义。

然而,储能技术仍面临着一系列挑战,需要进一步深入研究和发展。

结尾:总结高效能储能技术的研究与应用正逐渐成为解决能源问题的重要途径。

在不断进步的科技推动下,机械储能、化学储能和电磁储能技术不断得到创新和改进。

储能技术的种类及其特点

储能技术的种类及其特点

储能技术的种类及其特点储能技术是指将能量储存起来,以便在需要时释放出来的技术。

随着可再生能源的快速发展和能源需求的增加,储能技术成为解决能源供应和需求矛盾的重要手段。

目前,常见的储能技术主要有以下几种,并且每种技术都具有独特的特点和应用场景。

1.电化学储能技术电化学储能技术是指通过电化学反应将能量储存于化学物质中,常见的代表有锂离子电池、钠离子电池以及流电池等。

其特点是能量密度高、比较安全可靠、循环寿命较长。

由于这些特点,电化学储能技术在便携电子设备、电动汽车和可再生能源储能等领域有着广泛的应用。

2.热储能技术热储能技术是指利用高温或低温储存热能,例如蓄热水箱、热泵和蓄电疗法等。

其特点是具有较高的能量密度、高效利用热量、可在长时间内存储能量。

热储能技术广泛应用于供热、制冷和工业生产等领域,能够提高能源利用效率和节约能源。

3.势能储能技术势能储能技术是指通过改变物体的位置或高度来储存能量,例如抽水蓄能、压缩空气储能和重力储能等。

其特点是具有较高的能量密度、大容量储能、使用寿命长。

势能储能技术适用于电力储能和供电平衡,可以调节电网的负荷平衡,提高电能利用率。

4.动能储能技术动能储能技术是指将能量储存于物体的运动中,例如飞轮储能、电能储能等。

其特点是储能效率高、响应时间快、对环境污染小。

动能储能技术主要应用于需要快速释放能量的场景,如频繁启动的机械设备、备用电源等。

除了以上几种常见的储能技术,还有其他一些新型储能技术正在研究和发展中,如超级电容器、纳米技术储能、生物质储能等。

这些新技术具有更高的能量密度、更高的效率和更长的寿命,具备更广泛的应用前景。

综上所述,不同的储能技术各有特点,能够满足不同领域的能源需求。

随着科技的不断进步和创新,储能技术的发展将为能源领域提供更多可持续、高效的解决方案。

储能的重要性

储能的重要性

储能的重要性储能的重要性是什么?答:储能的重要性如下:世界上的能源形势多种多样,从“工业粮食”煤炭到“工业血液”石油,从气势宏伟的水电站到整齐划一的光伏发电阵,从广袤无垠的风能发电场到只需极少核元素却能获得巨大能量的的核电站,能源利用形式的变化伴随着人类社会的发展进步,成为驱动文明不断向前的动力。

在驯服能源的过程中人们的聪明才智得到充分发挥,探索和创造各种储能方式,就是为了在驾驭能源的过程中能够更加收放自如,让能源可以更便利更有效地为人类服务,尤其是让能源的利用更具灵活性,使得能源能够在不同的时空条件下满足我们的需求。

在传统能源时代,煤电和燃机等发电方式能够满足电网的稳定调节需求。

风光时代,可再生能源发电是间歇性的,随着风光发电项目的增多,电力系统对电力辅助服务如平滑输出、调峰调频等需求迅速增长。

储能的重要性和紧迫性越来越明显。

储能技术也就顺势成为能源利用进化的基础。

储能技术的发展将我们带入了能源利用的新境界,在各种储能技术的加持下我们可以不受自然条件及各种不确定因素的影响,摆脱时间和地域的限制,将能量储存起来,在我们需要的时候再将其释放,这无疑极大的增加了我们运用能源的主动性。

储能技术所发挥的作用主要体现在以下几方面:第一,削峰填谷。

电力需求在白天和黑夜、不同季节间存在巨大的峰谷差,储能可以有效地实现需求侧管理,发挥削峰填谷的作用,消除昼夜峰谷差,改善电力系统的日负荷率,大大提高发电设备的利用率,从而提高电网整体的运行效率,降低供电成本。

第二,改善电能质量、提高可靠性。

借助于电力电子变流技术,储能技术可以实现高效的有功功率调节和无功控制,快速平衡系统中由于各种原因产生的不平衡功率,调整频率,补偿负荷波动,减少扰动对电网的冲击,提高系统运行稳定性,改善用户电能质量。

第三,改善电网特性、满足可再生能源需要。

储能装置具有转换效率高且动作快速的特点,能够与系统独立进行有功、无功的交换,将储能设备与先进的电能转换和控制技术相结合,可以实现对电网的快速控制,改善电网的静态和动态特性,满足可再生能源系统的需要。

锂电池在储能领域具有哪些优势

锂电池在储能领域具有哪些优势

锂电池在储能领域具有哪些优势
储能的三大领域有:大型风光储能、通信基站的后备电源、家庭储能。

锂电储能系统可以用于电网的“削峰填谷”,从而提高能源的利用率,我国对储能能源的需求也越来越大。

在强大的社会发展需求和巨大的潜在市场推动下,锂电池包储能技术正向大规模、高效率、长寿命、低成本、无污染的方向发展。

锂电池储能是目前最可行的技术路线。

1.磷酸铁锂电池能量密度相对较高、续航能力强,并
且随着磷酸铁锂正极材料的应用,传统的碳负极锂离子动力电池的寿命和安全性得到较大提高,首选应用于储能领域。

2.锂电池的循环寿命长,在未来改进能量密度相对较
低、续航能力弱、价格偏高这些缺点使得锂电池在储能
领域的应用成为可能。

3.锂电池倍率性能好,制备比较容易,在未来改进高
温性能和循环性能不佳等缺点更利于在储能领域应用。

4.全球锂电池储能系统在技术上占比其他电池储能系
统占比要高出很多,锂离子电池将成为未来储能的主
流。

2020年,储能电池的市场将达到700亿元人民币。

5.在国家政策的推动下,储能领域对锂电池的需求也
在快速增长,到2018年,储能锂离子电池累计需求达
到13.66Gwh,成为推动锂电池市场增长的后续力量。

锂电池,绿色环保、储能等优势非常的显著,现已成为各类先进储能产品的主要配套电源。

存能电气长期制造锂电池包,可依据客户需求定制各种使用要求的电池组。

公司以周到的服务,优质的的产品,较高的质量赢得了众多消费者的信赖。

储能技术概述范文

储能技术概述范文

储能技术概述范文储能技术是指将可用能源在能量较低需求时储存起来,在能量需求增加时释放能量的技术。

随着能源需求的增加和可再生能源的普及,储能技术逐渐成为解决能源供需平衡和能源转换的关键技术之一储能技术具有以下几个重要特点:1.高效性:储能技术能够将能量从低效能源转换为高效能源,提高能源利用率。

2.灵活性:储能技术能够灵活储存和释放能量,满足能量需求的时空变化。

3.可再生性:储能技术能够储存可再生能源,如太阳能和风能,实现能源的可持续利用。

4.环保性:储能技术能够减少化石能源的消耗和温室气体的排放,降低对环境的影响。

目前常用的储能技术包括:1.蓄电池技术:蓄电池是将电能转化为化学能来储存的装置。

常见的蓄电池技术包括铅酸蓄电池、锂离子电池和钠硫电池等。

蓄电池技术具有高效、可再生和环保等优点,广泛应用于汽车、电网调度和可再生能源储能等领域。

2.超级电容器技术:超级电容器是一种能够以极高速率储存和释放能量的电子器件。

超级电容器具有高功率密度,长循环寿命和快速响应等特点,适用于电力系统瞬态稳定、峰值负荷调节和电动汽车加速等应用。

3.氢能技术:氢能储存技术是将电能转化为氢气储存起来,然后通过燃料电池转化为电能使用的技术。

氢能技术具有高能量密度、长储存时间和零排放等优点,适用于长途交通和能源集成系统等领域。

4.压缩空气储能技术:压缩空气储能是将电能转化为压缩空气储存起来,然后通过膨胀机转化为电能使用的技术。

压缩空气储能技术具有成熟、可靠和环保等特点,适用于峰谷电价调节和电网备用动力等领域。

5.热能储能技术:热能储能是将电能转化为热能储存起来,然后通过热机转化为电能使用的技术。

热能储能技术具有高效、灵活和可再生等优点,适用于工业余热回收和太阳能热电联供等应用。

储能技术的发展面临一些挑战和机遇。

挑战包括高成本、低储能效率、能量密度不足和环境影响等问题。

但随着技术的进步和成本的降低,储能技术将逐渐得到广泛应用。

储能技术的应用将改变能源供应方式,实现低碳、高效和可持续的能源发展。

储能价值实现路径

储能价值实现路径

储能价值实现路径随着可再生能源的快速发展和电动汽车的普及,储能技术逐渐成为能源领域的热门话题。

储能的价值不仅体现在能源供应的稳定性和可靠性上,还能为能源系统提供更多的灵活性和效率。

本文将探讨储能价值的实现路径,从技术、市场和政策三个方面分析其发展趋势和应用前景。

一、技术路径在储能技术方面,目前主要有电池储能、超级电容器、压缩空气储能和氢能储能等多种技术可供选择。

电池储能作为最常见和成熟的技术,已经广泛应用于电动汽车、家庭储能和电网支撑等领域。

超级电容器则具有高能量密度和快速充放电等优势,在短时储能和频率调整方面有着广泛的应用前景。

压缩空气储能以及氢能储能则能够实现长时储能和大规模能量存储,对于平衡电网负荷和应对能源供应紧张具有重要意义。

二、市场路径储能技术的市场应用主要包括分布式能源系统、大规模能源存储和电网支撑。

分布式能源系统通过将储能设备与可再生能源发电设备相结合,实现自给自足的电力供应,减少对传统能源的依赖。

大规模能源存储则是指将储能技术应用于电网规模的能量储存,通过平衡电网负荷和峰谷电价差异,提高电力系统的效率和可靠性。

电网支撑则是指利用储能技术为电网提供备用容量和调频调压等支撑服务,提高电网的稳定性和可调度性。

三、政策路径政策的制定和引导对于储能技术的发展至关重要。

政府可以通过出台储能产业政策,鼓励企业投资研发和生产储能设备,推动储能技术的成熟和商业化应用。

此外,政府还可以通过设立储能项目基金,引导社会资本参与储能项目的建设和运营。

同时,政府还需要完善电力市场和配电市场的监管机制,为储能技术的市场化应用提供良好的环境和政策支持。

储能技术的发展离不开技术创新、市场需求和政策引导的共同推动。

目前,我国储能技术的研发和应用已经取得了一系列重要进展,但仍面临着诸多挑战和机遇。

未来,随着新能源装机规模的不断扩大和电动汽车的普及,储能技术将迎来更广阔的市场空间和发展机遇。

为了更好地实现储能价值,我们需要进一步加大研发力度,推动技术创新,完善市场机制,加强政策引导,共同推动储能技术的快速发展和应用推广。

储能 价值实现路径

储能 价值实现路径

储能技术可以为电力系统提供调峰、调频、备用和削峰填谷等服务,同时也可以为用户提供峰谷电价差的利用和备用电源的供应。

储能技术的价值实现路径可以从以下几个方面考虑:
1储能技术的应用场景:储能技术可以应用于不同的场景,例如电力系统调峰、可再生能源并网、电动汽车充电等。

选择适合的应用场景可以实现储能技术的最大价值。

2.储能技术的技术路线:储能技术有多种技术路线,例如锂离子电池、钠离子电池、超级电容器等。

选择适合的技术路线可以实现储能技术的高效率和低成本。

3.储能技术的经济效益:储能技术的经济效益可以通过降低电力系统的成本、提高能源利用效率和增加用户收益等方面来实现。

需要综合考虑储能技术的投资成本、运营成本、维护成本和收益等因素。

4.储能技术的政策支持:政策支持可以为储能技术的发展提供必要的保障和推动力。

需要制定相关政策,鼓励储能技术的研发和应用,并提供相应的财政和税收支持等。

5.储能技术的市场需求:储能技术的市场需求是实现价值的关键因素。

需要通过市场调研和需求分析,了解用户的需求和储能技术的潜在市场,并根据市场需求进行技术研发和产品推广。

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储能技术的三类价值体现
在过去相当长一段时间,储能在电网的应用技术主要是抽水蓄能,应用领域主要是移峰填谷、调频及辅助服务等。

近年来,随着新能源发电技术的发展,风电、太阳能光伏发电等波动性电源接入电网的规模不断扩大,以及分布式电源在配网应用规模的扩大,储能及其在电网的应用领域和应用技术都发生了很大变化。

储能技术类型不断增多,应用范围也在扩大,本文就从储能技术的类型与应用范围谈起。

储能技术即能量存储和再利用的技术,按其基本原理分类,可分为物理储能、化学储能以及一些前沿储能技术,其中物理储能包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、超导储能等,化学储能有铅炭电池、锂离子电池、液流电池、钠硫电池、超级电容器等,液态金属电池、铝空气电池、锌空气电池等属于比较前沿的技术。

不同的储能技术其特征和应用范围也有所区别。

单从储能技术评价指标来看,就包括功率规模、持续时间、能量密度、功率密度、循环效率、寿命、自放电率、能量成本、功率成本、技术成熟度、环境影响等。

可以说,没有一种单一储能技术可以适应所有的储能需求,应按需选择合适的储能技术或技术组合。

1、储能技术简介
1.1抽水蓄能电站
抽水蓄能使用两个不同水位的水库。

谷负荷时,将下位水库中的水抽入上位水库;峰负荷时,利用反向水流发电。

抽水储能电站的最大特点是储存能量大,可按任意容量建造,储存能量的释放时间可以从几小时到几天,其效率在70%——85%。

1.2压缩空气储能
压缩空气储能系统主要由两部分组成:一是充气压缩循环,二是排气膨胀循环。

在夜间负荷低谷时段,电动机—发电机组作为电动机工作,驱动压缩机将空气压入空气储存库;白天负荷高峰时段,电动机—发电机组作为发电机工作,储存的压缩空气先经过回热器预热,再与燃料在燃烧室里混合燃烧后,进入膨胀系统中(如驱动燃气轮机)发电。

1.3飞轮储能系统
飞轮储能利用电动机带动飞轮高速旋转,将电能转化成机械能储存起来,在需要时飞轮带动发电机发电。

近年来,一些新技术和新材料的应用,使飞轮储能技术取得了突破性进展,例如:磁悬浮技术、真空技术、高性能永磁技术和高温超导技术
的发展,极大地降低了机械轴承摩擦与风阻损耗;高强度纤维复合材料的应用,飞轮允许线速度大幅提高,大大增加了单位质量的动能储量;电力电子技术的飞速发展,使飞轮储存的能量交换更为灵活高效。

因此,飞轮储能也被认为是近期最有竞争力的储能技术之一。

1.4超导磁储能系统
超导磁储能是利用超导线圈由电网供电励磁而产生的磁场储存能量。

超导磁储能储存的能量为E=LI2/2(其中,L为线圈的电感,I为线圈的励磁电流)。

如线圈维持超导态,则线圈中所储存的能量几乎可以无损耗地永久储存下去,直到需用时再使用。

超导线圈是一个直流装置,电网中的电流经整流变直流后给超导线圈充电励磁。

超导线圈放电时须经逆变装置向电网或负载供电。

1.5超级电容器储能
超级电容器根据电化学双电层理论研制而成,可提供强大的脉冲功率。

充电时处于理想极化状态的电极表面,电荷将吸引周围电解质溶液中的异性离子,使其附于电极表面,形成双电荷层,构成双电层超级电容器。

其电容量极大,可存储较多的电荷。

1.6钠硫电池
钠硫电池以钠和硫分别作为负极和正极,β氧化铝陶瓷同时起隔膜和电解质的双重作用。

目前研发的单体电池最大容量达到650Ah,功率120W以上,可组合后形成模块直接用于储能。

钠硫电池在国外已是发展相对成熟的储能电池,实际使用寿命可达10——15a。

1.7液流电池与全钒液流电池
液流电池是正负极活性物质均为液态流体氧化还原电对的一种电池。

液流电池主要包括溴化锌(ZnBr)、氯化锌(ZnCl)、多硫化钠溴(PSB)和全钒液流电池(VRB)等多种体系。

其中,全钒液流电池已经成为液流电池体系的主流。

1.8锂离子电池
锂离子电池的工作原理:锂离子蓄电池的正极活性物质为锂的活性化合物组成,负极活性物质则为碳材料。

锂离子电池是利用Li+在正负极材料中嵌入和脱嵌,从而完成充放电过程的反应。

使用磷酸铁锂为正极材料的锂电池由于成本优势明显,正逐步成为锂离子电池的主要发展方向。

锂离子电池已成为目前世界上大多数汽车企业的首选目标和主攻
方向。

2、各种储能技术比较
2.1储能技术特点和应用场合
各种储能技术的特点和应用场合见表1。

2.2主要储能技术成熟度比较
目前,大规模储能技术中只有抽水蓄能技术相对成熟。

因受地理条件制约,还有一些储能方式处于试验示范阶段,距离大规模推广应用还有距离,需要在可靠性、效率、成本、规模化和寿命等方面进行综合评估。

主要储能技术成熟度如图1所示。

2.3主要储能技术的经济性比较
主要储能技术的安装成本见表2。

3、全球各储能技术市场发展情况
从全球各储能技术类型市场发育程度来看,抽水蓄能技术发展最为成熟,装机规模也最大。

储热技术近十年发展很快,目前在装机量上排名第二。

电化学储能则是全球发展最为迅速,增速最快,也是在运项目数最多的技术。

其他机械储能增长相对比较平稳。

除此之外,储氢、石墨烯储能等新技术也开始进入市场。

各类型技术发展趋势详见图2。

资料来源:DOEGlobalEnergyStorageDatabase
图2 2005——2016年全球各储能技术装机情况
抽水蓄能电站的储能投资收益最高,技术成熟度也最高,是目前电力系统中最成熟、最实用的大规模储能方式。

据美国能源部全球储能数据库2016年8月16日的更新数据显示,全球累计运行的抽水蓄能项目装机161.23GW(316个在运项目),占全部装机的96%。

相比于其它储能方式,抽水蓄能电站设备具有寿命长、储能规模大、转换效率高、技术成熟、运行条件简便、清洁环保等特点,因而得到了快速发展和广泛应用。

随着近年来新的储能技术的不断发展,以及抽水蓄能建设的地理选址受限等因素影响,抽水蓄能装机增长逐渐趋缓。

以2011年为分界点,前5年储热装机增速最快,较2007年增加7倍,后5年化学储能则成为发展最快的技术,详见表3。

表32016年各储能技术类型增速
4、储能技术价值
总的来说,储能技术的价值可分为三种,如表4所示
具体到各市场成员来看,储能作用和价值体现在以下几个方面:。

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