分布式发电系统中储能系统的作用 PPT
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储能技术 ppt课件
4.1.2.1 大规模高效储能技术是实现太阳能、风 能等可再生能源普及应用的关键技术
风能、太阳能和海洋能等可再生能源发电受季节、气象和 地域条件的影响，具有明显的不连续、不稳定性。发出的电 力波动较大，可调节性差。当电网接入的风电发电容量过多 时，电网的稳定性将受到影响。目前，可再生能源发电的大 规模电网接入是制约其发展的瓶颈。配套大规模高效储能装 置，可以解决发电与用电的时差矛盾及间歇式可再生能源发 电直接并网对电网冲击，调节电能品质。同时，储能技术在 离网的太阳能、风能等可再生能源发电应用中具有不可或缺 的重要作用。
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4.1.2 储能的意义
4.1.2.2 大规模高效储能技术是构建坚强智能 电网的关键
电力工业是国民经济的基础产业，为经济发展和社 会进步提供了重要保障。智能电网技术是提高电力系 统安全性、稳定性、可靠性和电力质量的重要技术。 储能技术作为提高智能电网对可再生能源发电兼容量 的重要手段和实现智能电网能量双向互动的中枢和纽 带，是智能电网建设中的关键技术之一。
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4.1.2 储能的意义
4.1.2.3 高效储能系统是用于高耗能企业和 国家重要部门的备用电源
电解、电镀及冶金等行业，电车、轻轨和地铁等交 通部门，都是集中用电大户。使用储能电池用“谷电” 对储能系统充电，在高峰期应用于生产、运营，电能 的利用效率高，不仅可以减轻电网负担，还可以降低 运营成本。
谐发展。
4
4.1.1 应用背景
4.1.1.1 国家政策扶持
2011年3月，十一届全国人大四次会议审议通过
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年
规划纲要》。在“十二五”期间，国家将培育发展与
新能源相关的战略性新兴产业，包括：新一代核能，
风能、太阳能和海洋能等可再生能源发电受季节、气象和 地域条件的影响，具有明显的不连续、不稳定性。发出的电 力波动较大，可调节性差。当电网接入的风电发电容量过多 时，电网的稳定性将受到影响。目前，可再生能源发电的大 规模电网接入是制约其发展的瓶颈。配套大规模高效储能装 置，可以解决发电与用电的时差矛盾及间歇式可再生能源发 电直接并网对电网冲击，调节电能品质。同时，储能技术在 离网的太阳能、风能等可再生能源发电应用中具有不可或缺 的重要作用。
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4.1.2 储能的意义
4.1.2.2 大规模高效储能技术是构建坚强智能 电网的关键
电力工业是国民经济的基础产业，为经济发展和社 会进步提供了重要保障。智能电网技术是提高电力系 统安全性、稳定性、可靠性和电力质量的重要技术。 储能技术作为提高智能电网对可再生能源发电兼容量 的重要手段和实现智能电网能量双向互动的中枢和纽 带，是智能电网建设中的关键技术之一。
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4.1.2 储能的意义
4.1.2.3 高效储能系统是用于高耗能企业和 国家重要部门的备用电源
电解、电镀及冶金等行业，电车、轻轨和地铁等交 通部门，都是集中用电大户。使用储能电池用“谷电” 对储能系统充电，在高峰期应用于生产、运营，电能 的利用效率高，不仅可以减轻电网负担，还可以降低 运营成本。
谐发展。
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4.1.1 应用背景
4.1.1.1 国家政策扶持
2011年3月，十一届全国人大四次会议审议通过
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年
规划纲要》。在“十二五”期间，国家将培育发展与
新能源相关的战略性新兴产业，包括：新一代核能，
储能系统电池pptx
储能系统电池的应用现状
01
02
03
电力储存
储能系统电池可以用于储 存电能，提高电力系统的 稳定性和可靠性。
分布式能源
储能系统电池可以作为分 布式能源的重要组成部分 ，提供能源的灵活调度和 管理。
电动汽车
储能系统电池是电动汽车 的重要组成部分，提供动 力和能源回收。
储能系统电池的发展趋势
01
02
03
技术创新
成本降低
政策支持
随着技术的不断进步，储能系统 电池的能量密度、寿命和安全性 将得到进一步提高。
随着规模效应和材料成本的降低 ，储能系统电池的价格将逐渐下 降，进一步推动其应用和发展。
政府对可再生能源和新能源的支 持将进一步推动储能系统电池的 应用和发展。
储能系统电池的技术挑战与解决方案
技术瓶颈
02
电池技术概述
电池的种类及特点
锂离子电池
具有高能量密度、长寿命、环保等优点， 是储能系统常用的电池类型。
镍氢电池
具有高能量密度、长寿命等优点，在某些 领域应用广泛。
铅酸电池
成熟、易维护，但能量密度较低，已逐渐 被锂离子电池取代。
钠硫电池
具有高能量密度、长寿命等优点，适用于 大规模储能系统。
电池的工作原理
锂离子电池工作原理
铅酸电池工作原理
通过锂离子在正负极之间的迁移实现电能的 储存和释放。
通过铅和二氧化铅之间的化学反应实现电能 的储存和释放。
镍氢电池工作原理
钠硫电池工作原理
通过金属氢化物和氢氧化物之间的化学反应 实现电能的储存和释放。
通过金属钠和硫之间的化学反应实现电能的 储存和释放。
电池的充电和放电
安全使用注意事项
可再生能源发电课程第七章-可再生能源发电的电能储存教学ppt课件
超级电容器 铅酸电池↵ 镍镉电池↵
锂电池
长寿命，高效率 低能量密度↵
低投资↵
寿命低
大容量、高效率 低能量密度↵
大容量、高能量 高成本，需要特 密度、高效率↵ 殊充电回路
完全胜任↵ 完全胜任↵ 完全胜任↵ 完全胜任↵
钠硫电池↵
大容量、高能量 高成本，安全顾
密度、高效率↵
虑
完全胜任↵
液流电池↵
大容量
低能量密度↵
合适
能量应用↵ 完全胜任↵ 完全胜任↵
经济性差↵ 不经济↵
合适 不大实际↵
合适 经济性差↵
完全胜任↵
完全胜任
5
7.1 蓄电池储能
7.1.1 常用蓄电池的类型 7.1.2蓄电池的等效电路 7.1.3蓄电池的主要特性 7.1.4蓄电池的充放电控制
7.1.1 常用蓄电池的类型
目前常用的蓄电池类型有五种，分别为：铅酸电池 (Pbacid)、 镍镉电池 (NiCd)、 镍氢电池 (NiMH)、 锂离子电 池 (Li-ion) 和锂聚合物电池 (Li-polymer)。
AC
DC 交
流
电
控制单元与传感器
网
图7-11 飞轮储能系统的原理
26
1.充电模式
飞轮储能系统接入外部电源，闭合充电开关，则电机开始运转，吸收电能， 使飞轮转子速度升高，直至达到额定转速时，由电机控制器切断与外界电源的连 接。在整个充电过程中，电机作电动机运行。飞轮所储存的动能与转速的二次方 和转动惯量成正比，即
能。
电磁储能包括：超导磁体储能、超级电容器储能。
表7-1 各种储能技术比较
储能技术↵
优 点↵
缺 点↵
功率应用↵
抽水蓄能↵ 大容量、低成本 场地要求特殊
第4章 储能技术 PPT
f. 电动汽车充电站
g. 家庭微电网
h. 平稳可再生能源输出
i. 电力系统“削峰填谷”
j. 维持电力供需平衡
主要内容 4.1 储能的背景与意义 4.2 储能技术的应用领域 4.3 物理储能技术 4.4 化学储能技术
现有的各种储能技术
按有无化学反应分类
化学 储能
电池 储能
超级 电容 储能
4.3.1 抽水蓄能
世界第二大抽水蓄能水电站——天荒坪电站
天荒坪抽水蓄能电站位于浙江省安吉县境内。电站装机容量180万kW，上水 库蓄能能力1046万kW·h，其中日循环蓄能量866万kW·h，年发电量31．6亿 kW·h，年抽水用电量42．86亿kW·h，承担系统峰谷差360万kW任.2 储能技术的应用领域 4.3 物理储能技术 4.4 化学储能技术
4.2 储能技术的应用领域
a. 备用电站
南方电网深圳宝清电池储能电站
b. 智能电网储能
c. 太阳能发电储能
日本光伏——电池联合储能电站
c. 风能发电储能
d. 电动汽车储能
e. 太阳能路灯
4.1.2 储能的意义
4.1.2.3 高效储能系统是用于高耗能企业和 国家重要部门的备用电源
电解、电镀及冶金等行业，电车、轻轨和地铁等交 通部门，都是集中用电大户。使用储能电池用“谷电” 对储能系统充电，在高峰期应用于生产、运营，电能 的利用效率高，不仅可以减轻电网负担，还可以降低 运营成本。
高效储能系统的另外一个重要应用是用作政府、 医院、军事指挥部等重要部门的备用电站。在非常时 期保证稳定、及时的应急电力供应。
4.3.2 压缩空气储能
工作原理
储电：
在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气，将 空气高压密封在报废矿井、沉降的海底储气罐、 山洞、过期油气井或新建储气井中。
分布式发电系统中储能系统的作用
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总体来说，目前研究发展主要还是集中于超级电容 和电池（锂电池）上。材料领域的突破才是关键。
其他的可应用的分布式发电系统储能系统
电解水制氢
这种储能系统需与燃料电池联合应用。在系统运行过程 中，当负荷减小或发电容量增加时，将多余的电能用来 电解水，使氢和氧分离，作为燃料电池的燃料送入燃料 电池中存储起来；当负荷增加时或发电容量不足时，使 存储在燃料电池中的氢和氧进行化学反应直接产生电能， 继续向负荷供电，从而保证供电的连续性。
（3）延缓系统对新增发电容量的需求， 提高设备利用率 由于储能系统能够起到削峰填谷的作用，因此 可以避免发电系统为了满足峰值负荷需求而增加投 资加大系统的容量，从而减缓了电力系统对于调峰 用机组容量的要求。这样大电厂不必为了负荷的峰 和谷而经常开关机组，这样就可以提高发电设备的 利用率
（4）降低电能损耗， 增大输电线容量 由于分布式发电系统储能设备一般靠近 负荷中心，可就近即时补充负荷需求。大电 厂一般分布在原理负荷的偏远地区，这样就 可以减小电能远距离输送时在输电线路上的 损耗，从而减轻了输电线路的负担，也因此 提高了原来输电线路输电的能力
分布式发电系统中 储能系统
黄科元 副教授
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。
分布式发电系统储能系 统的作用主要体现在： （1）对变化负荷的匹配，可提高机组效率，实现节 能减排 电力系统的负荷是时刻变化的。而为了使发电 机组能运行在高输出功率区域，一般要求机组（特 别是承担基本符合的火电机组）不能轻载运行。这 就导致在低负荷下多发的电未能利用而浪费，而在 电力系统发电容量不足时又不能满足峰值负荷。当 系统中装设储能系统时，可以分别在峰值和低谷时 发电和充电。从而很好的与系统变化的负荷相匹配， 提高电站的运行效率，减少运行成本，节约了能源， 实现节能减排
《分布式能源系统》PPT课件
• 2020年： —— 50％的新建商业/学院采用CCHP —— 15％的已建商业/学院采用CCHP
2021/3/8
16
日本发展计划
• 1994年日本政府制定了“新能源计划”，到2000年日 本太阳能发电达到400兆瓦，计划2010年达到4600兆瓦。 日本将太阳能的研究开发重点放在低成本大规模生产 技术方面，以促进太阳能发电的实用化进程。
2021/3/8
40
2021/3/8
41
2021/3/8
42
问题三：热泵技术生产生活热水
1. 热泵技术可以用于冬季供暖、夏季空调 2. 热泵技术还可以用于生产生活热水
2021/3/8
43
用户
补水系统 15℃
热水循环箱 100立方米
40-45℃
板换M10-BFML
45-50℃
45-50℃
热泵机组 LWP-4200
3
解决途径：分布式能源系统
• 问题：
– 建筑能源系统直接将高品位能用于低品位能的需求 – 又试图将太阳能等低密度能源艰难地转换为高品位能
• 思路： 系统集成、传统与可再生能源互补系统
• 发展趋势: 热电联产 冷热电一体化
生态建筑
2021/3/8
4
分布式能源系统概念：
指各种集成或单独使用、靠近小型用户、容量在
2300 7700 2800
3480 21200 12000
64400 15300
锅炉 2800 91000 26600
2021/3/8
23
冷热电系统现状
– 发电——动力循环 – 制冷——中温排热＋吸收机（蒸汽/烟气） – 供热——简单利用（余热锅炉供热） – 生活热水——取自余热锅炉 – 一般都需要补燃
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日本发展计划
• 1994年日本政府制定了“新能源计划”，到2000年日 本太阳能发电达到400兆瓦，计划2010年达到4600兆瓦。 日本将太阳能的研究开发重点放在低成本大规模生产 技术方面，以促进太阳能发电的实用化进程。
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问题三：热泵技术生产生活热水
1. 热泵技术可以用于冬季供暖、夏季空调 2. 热泵技术还可以用于生产生活热水
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用户
补水系统 15℃
热水循环箱 100立方米
40-45℃
板换M10-BFML
45-50℃
45-50℃
热泵机组 LWP-4200
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解决途径：分布式能源系统
• 问题：
– 建筑能源系统直接将高品位能用于低品位能的需求 – 又试图将太阳能等低密度能源艰难地转换为高品位能
• 思路： 系统集成、传统与可再生能源互补系统
• 发展趋势: 热电联产 冷热电一体化
生态建筑
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分布式能源系统概念：
指各种集成或单独使用、靠近小型用户、容量在
2300 7700 2800
3480 21200 12000
64400 15300
锅炉 2800 91000 26600
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冷热电系统现状
– 发电——动力循环 – 制冷——中温排热＋吸收机（蒸汽/烟气） – 供热——简单利用（余热锅炉供热） – 生活热水——取自余热锅炉 – 一般都需要补燃
分布式发电与储能技术ppt课件
为整合分布式发电的优势，削弱分布式发电对电网 的冲击和负面影响，近年来提出了一种新的分布式 电源组织方式和结构——
微型电网（Micro-Grid，简称微网）
ppt课件
22
分布式发电与微型电网
电气技术前沿
2009年3月26日至27日，在国网电力科学研 究
院召开的“微网技术体系研究”第一次工作会 议将微网定义为：
-能源利用效率高 通过不同循环的有机整合，可以克服冷、热能无法远距离传 输的困难，实现电、冷、热三联产，达到能源的梯级利用。
ppt课件
11
分布式发电的优点
电气技术前沿
（2）投资风险：
可避免或推迟增加新的发电和输电线路，减少土地占用，降低 大型电站建设投资风险。
（3）安全及可靠性：
在电网崩溃或意外灾害（战争、台风、地震、恐怖活动等）的 情况下，维持重要用户的供电。 也可满足特殊场合的需求，如大型集会或庆典，安排处于热 备用状态的移动分散式发电车，能极大提高供电可靠性。
❖ 减少配电网投资，因为分布式发电装置直接装在用户侧， 可减少输配电设备的投资，还可减少输送电的损耗，降低 成本，对于用户来说，电价也会相对便宜。
❖ 新建集中式发电厂和远距离输电线的需求将减少或推迟。 新增负荷相当大的部分将由分布式发电来满足，集中电力 系统负荷减少。
❖ DG的削峰填谷、平衡负荷作用，使现有发电输电设备的备 用减少，利用率提高。
❖ 分布式发电(Distributed Generation 或 Dispersed Generation， 简称DG)或嵌入式发电（Embedded Generation)
❖ 其概念有多种说法:
√ 靠近用户侧，而非集中的发电厂，向用户提供电力的任何小 规模的发电技术，可与中、低压配电系统互联，也可不互联。
微型电网（Micro-Grid，简称微网）
ppt课件
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分布式发电与微型电网
电气技术前沿
2009年3月26日至27日，在国网电力科学研 究
院召开的“微网技术体系研究”第一次工作会 议将微网定义为：
-能源利用效率高 通过不同循环的有机整合，可以克服冷、热能无法远距离传 输的困难，实现电、冷、热三联产，达到能源的梯级利用。
ppt课件
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分布式发电的优点
电气技术前沿
（2）投资风险：
可避免或推迟增加新的发电和输电线路，减少土地占用，降低 大型电站建设投资风险。
（3）安全及可靠性：
在电网崩溃或意外灾害（战争、台风、地震、恐怖活动等）的 情况下，维持重要用户的供电。 也可满足特殊场合的需求，如大型集会或庆典，安排处于热 备用状态的移动分散式发电车，能极大提高供电可靠性。
❖ 减少配电网投资，因为分布式发电装置直接装在用户侧， 可减少输配电设备的投资，还可减少输送电的损耗，降低 成本，对于用户来说，电价也会相对便宜。
❖ 新建集中式发电厂和远距离输电线的需求将减少或推迟。 新增负荷相当大的部分将由分布式发电来满足，集中电力 系统负荷减少。
❖ DG的削峰填谷、平衡负荷作用，使现有发电输电设备的备 用减少，利用率提高。
❖ 分布式发电(Distributed Generation 或 Dispersed Generation， 简称DG)或嵌入式发电（Embedded Generation)
❖ 其概念有多种说法:
√ 靠近用户侧，而非集中的发电厂，向用户提供电力的任何小 规模的发电技术，可与中、低压配电系统互联，也可不互联。
《分布式能源》课件
随着能源结构的转型和技术的进步，分布式 能源在国内外得到了广泛的应用和推广，成 为能源领域的研究热点和发展重点。
分布式能源的发展需要政府、企业 和社会各界的共同努力，加强政策 支持、技术创新和产业合作，推动 分布式能源的快速发展和广泛应用 。
分布式能源的未来展望
分布式能源技术将继续创新和进步，提 高能源利用效率和环保性能，降低成本 和风险，为能源结构的优化和可持续发
04
分布式能源的未来发展
Chapter
技术创新与进步
高效储能技术
随着分布式能源的大规模应用，储能 技术的创新与进步将有助于解决能源 供需不匹配的问题，提高能源利用效 率。
智能微电网技术
高效燃气轮机技术
燃气轮机技术不断进步，将有助于提 高分布式能源系统的效率和可靠性。
智能微电网技术能够实现分布式能源 的优化管理和调度，提高能源的可靠 性和安全性。
政策支持与推动
政府出台相关政策，鼓励分布式能源 的发展，提供财政、税收等方面的优 惠措施。
政府建立完善的分布式能源标准体系 ，加强监管力度，保障能源安全和环 保要求。
政府加大对分布式能源技术研发和创 新的投入，推动技术进步和产业升级 。
市场发展与竞争
随着环保意识的提高和能源结构的转型，分布式能源市场需求不断增长， 为产业发展提供了广阔的市场空间。
展提供有力支撑。
分布式能源将与可再生能源、智能电网 、物联网等技术深度融合，形成更加智 能、高效、可靠的能源系统，满足人民
日益增长的能源需求和环保要求。
分布式能源的发展将促进能源行业的转 型升级和绿色发展，对于实现全球能源 互联网和构建人类命运共同体具有积极
意义。
风力发电技术
风力发电技术利用风能，通过 风力涡轮机将风能转换为机械 能或电能。
分布式能源PPT课件
第一章 概 论
●分布式供电方式为能源的综合梯级利用提供了可能 在常规的集中供电方式中，能量形式相对单-。当用户不
仅仅需要电力，而且需要其它能量形式如冷能和热能的供应 时，仅通过电力来满足上述需要时难以实现能量的综合梯级 利用；而分布式供电方式以其规模小灵活性强等特点，通过 不同循环的有机整合可以在满足用户需求的同时实现能量的 综合梯级利用，并且克服了冷能和热能无法远距离传输的困 难。
第一章 概 论
● 分布式供电可以弥补大电网在安全稳定性方面的不足 在世界上大型火电厂建设的趋势有增无减之时，电
网的急速膨胀对供电安全与稳定性带来很大威胁，而 各种形式的小型分布式供电系统，使国民经济、国家 安全至关重要而又极为脆弱的纽带--大电网不再孤立 和笨拙。直接安置在用户近旁的分布式发电装置与大 电网配合，可大大地提高供电可靠性，在电网崩溃和 意外灾害(例 如地震、暴风雪、人为破坏、战争)情况 下，可维持重要用户的供电。
第一章 概 论
• 英国分布式能源站已达1000多个，鼓励政府、军事基 地等带头采用分布式能源系统。其政治核心如唐宁街 10号、白金汉宫等建筑均安装了分布式能源站。
• 法国Dalkea公司在欧洲经营200多个分布式能源站。 • 荷兰一家公司在欧洲经营分布式能源站1000多个。
1.2 分布式能量系统的优势 （1）输配电损耗很低，无需建设配电站； （2）可根据需要进行调节热电输出比； （3）土建和安装成本低； （4）各电站相互独立，不受大规模停电事故影响； （5）能量利用率高，排污低。
第一章 概 论
● 分布式供电可以满足特殊场合的需求 例如: 难以架设电网的地区或散布的用户； 对供电安全稳定性要求较高的用户，如医院、银行等； 能源需求较为多样化的用户，需要电力的同时还需要
储能系统 ppt课件
ppt课件
7
锂离子电池
08
聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的， 它们的主要区别在于电解质的不同， 液态锂离子电池使用液体 电解质， 聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替， 这 种聚合物可以是“干态”的，也可以是“胶态”的，目前大部 分采用聚合物凝胶电解质。
锂离子电池优点： 电压高 单体电池的工作电压高达3.7-3.8V（磷酸铁锂的是 3.2V），是Ni-Cd、Ni-MH电池的3倍； 比能量大 能达到的实际比能量为555Wh/kg左右，即材料能 达到150mAh/g以上的比容量（3--4倍于Ni-Cd，2--3倍于NiMH），已接近于其理论值的约88%。 循环寿命长 主要用途：可充电锂离子电池是目前手机、笔记本电脑等现代数码产 品中应用最广泛的电池
12
全钒液流电池
13
钒流电池因其独特优点，使其在许多领域有着广泛的应用： 风力发电市场； 光伏发电； 电网调峰； 电动汽车电源； 不间断电源和应急电源； 供电系统 。 正因为全钒液流电池储能系统拥有诸多优势，有业内分析人士表示，全钒 液流电池技术未来在储能行业具备无可估量的发展潜力，甚至有可能将改变未 来的能源格局。 据相关媒体报道，与其他储能技术相比，全钒液流电池储能技术因其使用 寿命长、规模大、安全可靠等突出的优势，成为规模储能的首选技术之一。 2012年，美国制定的储能技术发展规划已经将全钒液流电池列在首位。
ppt课件 14
2
超导磁体储能
由于超导体电阻为零，能量储存时的损耗极小，超导储能的效率可达90%以上，比 抽水储能、飞轮储能和蓄电池储能的效率高得多。超导储能的优点主要是功率大、 质量轻、体积小、损耗小、反应快等等
ppt课件
储能PPT
•1：光伏发电对蓄 电池（储能系统） 的5项基本要
• 1.1：高的瓦时效率
•
•
由于太阳电池发电成本比较高，所以蓄电池的充电、放电效率，是太阳能 光伏发电储能蓄电池的最重要、最基本的就是指标，但是又是被绝大多数蓄 电池生产企业所忽视的指标。 蓄电池的效率分电压效率、安时效率和瓦时效率，前两项是蓄电池广场所关 注的，对于太阳能光伏发电系统我们最关心的是瓦时效率，这是因为太阳能 光伏发电的成本比较高，我们不希望光伏发电的电能在存储的过程中损失掉 ，这对于提高太阳能光伏发电系统效率非常重要。目前太阳能光伏发电系统 中最大的能量损失在于蓄电池，遗憾的是几乎没有一个蓄电池厂家关注这个 问题。普通蓄电池的瓦时效率是随使用时间而变化的，新的铅酸蓄电池的瓦 时效率可以达到90%，旧的铅酸蓄电池瓦时效率只有60-70%；再者，蓄电池 的瓦时效率是指25℃条件下的效率，当环境温度在零下或者40℃以上时实际 效率要下降许多，蓄电池的效率往往不被大家注意，其实它对于独立太阳能 光伏发电系统非常重要。
• 3：飞轮电池
• 飞轮储能是一个古老的技术。近年来,飞轮储能技术取得突破性进展是基于下述三项技 术的飞速发展：一是高能永磁及高温超导技术的出现；二是高强纤维复合材料的问世 ；三是电力电子技术的飞速发展。为进一步减少轴承损耗，人们想到去掉轴承，用磁 铁将转子悬浮起来， 超导磁悬浮原理是这样的：当我们将一块永磁体的一个极对准超 导体，并接近超异体时，超导体上便产生了感应电流。该电流产生的磁场刚好与永磁 的磁场相反，于是二者便产生了斥力。由于超导体的电阻为零，感生电流强度将维持 不变。若永磁体沿垂直方向接近超导体，永磁体将悬空停在自身重量等于斥力的位置 上，而且对上下左右的干扰都产生抗力，干扰力消除后仍能回到原来位置，从而形成 稳定的磁悬浮。若将下面的超导体换成永磁体，则两永磁体之间在水平方向也产生斥 力，故永磁悬浮是不稳定的。 利用超导这一特性，我们可以把具有一定质量的飞轮放在永磁体上边，飞轮兼作电机 转子。当给电机充电时，飞轮增速储能，变电能为机械能；飞轮降速时放能，变机械 能为电能。由上式可知，飞轮储能大小除与飞轮的质量（重量）有关外，还与飞轮上 各点的速度有关，而且是平方的关系。因此提高飞轮的速度（转速）比增加质量更有 效。但飞轮的转速受飞轮本身材料限制。转速过高，飞轮可能被强大的惯性离心力撕 裂。故采用高强度、低密度的高强复合纤维飞轮，能储存更多的能 量。目前选用的碳 纤维复合材料，其轮缘线速度可达1000米／秒，比子弹速度还要高。正是由于高强复 合材料的问世，飞轮储能才进入实用阶段。
• 1.1：高的瓦时效率
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由于太阳电池发电成本比较高，所以蓄电池的充电、放电效率，是太阳能 光伏发电储能蓄电池的最重要、最基本的就是指标，但是又是被绝大多数蓄 电池生产企业所忽视的指标。 蓄电池的效率分电压效率、安时效率和瓦时效率，前两项是蓄电池广场所关 注的，对于太阳能光伏发电系统我们最关心的是瓦时效率，这是因为太阳能 光伏发电的成本比较高，我们不希望光伏发电的电能在存储的过程中损失掉 ，这对于提高太阳能光伏发电系统效率非常重要。目前太阳能光伏发电系统 中最大的能量损失在于蓄电池，遗憾的是几乎没有一个蓄电池厂家关注这个 问题。普通蓄电池的瓦时效率是随使用时间而变化的，新的铅酸蓄电池的瓦 时效率可以达到90%，旧的铅酸蓄电池瓦时效率只有60-70%；再者，蓄电池 的瓦时效率是指25℃条件下的效率，当环境温度在零下或者40℃以上时实际 效率要下降许多，蓄电池的效率往往不被大家注意，其实它对于独立太阳能 光伏发电系统非常重要。
• 3：飞轮电池
• 飞轮储能是一个古老的技术。近年来,飞轮储能技术取得突破性进展是基于下述三项技 术的飞速发展：一是高能永磁及高温超导技术的出现；二是高强纤维复合材料的问世 ；三是电力电子技术的飞速发展。为进一步减少轴承损耗，人们想到去掉轴承，用磁 铁将转子悬浮起来， 超导磁悬浮原理是这样的：当我们将一块永磁体的一个极对准超 导体，并接近超异体时，超导体上便产生了感应电流。该电流产生的磁场刚好与永磁 的磁场相反，于是二者便产生了斥力。由于超导体的电阻为零，感生电流强度将维持 不变。若永磁体沿垂直方向接近超导体，永磁体将悬空停在自身重量等于斥力的位置 上，而且对上下左右的干扰都产生抗力，干扰力消除后仍能回到原来位置，从而形成 稳定的磁悬浮。若将下面的超导体换成永磁体，则两永磁体之间在水平方向也产生斥 力，故永磁悬浮是不稳定的。 利用超导这一特性，我们可以把具有一定质量的飞轮放在永磁体上边，飞轮兼作电机 转子。当给电机充电时，飞轮增速储能，变电能为机械能；飞轮降速时放能，变机械 能为电能。由上式可知，飞轮储能大小除与飞轮的质量（重量）有关外，还与飞轮上 各点的速度有关，而且是平方的关系。因此提高飞轮的速度（转速）比增加质量更有 效。但飞轮的转速受飞轮本身材料限制。转速过高，飞轮可能被强大的惯性离心力撕 裂。故采用高强度、低密度的高强复合纤维飞轮，能储存更多的能 量。目前选用的碳 纤维复合材料，其轮缘线速度可达1000米／秒，比子弹速度还要高。正是由于高强复 合材料的问世，飞轮储能才进入实用阶段。
分布式应用主流形式光伏储能ppt课件
民用系统自发自用比例低
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光伏发电系统的趋势——光伏储能系统
自发自用
在负荷低谷时将光伏发电系统输出的电能用蓄电池储存，在负荷高峰时释放储 存的电能，减少对电网的压力。
能量输出可控，实现削峰填谷
在电网故障时，太阳能可继续发电，切换到离网模式继续给负载供电。
锂电池的发展与成本下降
能源互联网
综合运用先进的技术，将大量的分布式采集装置，分布式能量储存装置和各类 负载构成的新型电力网络节点互联起来，以实现能量双向流 动的能量对等交换与共享网 络
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光伏储能系统的工作模式
未来分布式应用主流形式—光伏+储能
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目录
光伏并网发电系统的现状 光伏发电系统的趋势——光伏储能系统 光伏储能系统和并网系统的差异 光伏储能系统的解决方案 光伏储能系统的工作模式 总结
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光伏并网发电系统的现状
光伏发电的发展
能源危机 污染、温室效应 光伏发电能有效缓解能源的加剧消耗，减缓温室效应
48V
最高充电电压
60V
最大充电电流
50A
最大放电电流
50A
最高放电效率
96.5%
尺寸 重量 工作温度范围 海拔 拓扑 散热方式 防护等级 噪声等级 显示方式 通信接口 认证类型
常规参数 344*274.5*123mm 8kg -25℃-60℃（>45℃降额） 2000m 高频隔离 自然散热 IP65 <25dB LCD+LED RS485、USB CE
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光伏发电系统的趋势——光伏储能系统
德国光伏市场
不断下调并网发电系统的补贴 对光伏储能初始安装有一定的补贴 电价再逐年上升
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超级电容储能系统
优点：（1）很高的功率密度。其输出功率密度是一般 蓄电池的数十倍；（2）极长的充放电循环寿命。其循环寿 命可达万次以上；（3）非常短的充电时间；（4）蓄能时 间长。超级电容器蓄能过程中，虽然也有微小的漏电电流， 但蓄能寿命可以认为是无限的；（5）高可靠性。超级电容 器没有运动部件，维护工作少，因而可靠性非常高。从它 的优点可以看出，在边远地区，超级电容器可以和风力发 电装置或太阳能发电装置组成混合电源，使得在无风或夜 间也可以提供足够的电能。
分布式发电系统中储能系统的作用
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。
分布式发电系统储能系 统的作用主要体现在：
（1）对变化负荷的匹配，可提高机组效率，实现节 能减排
NaS电池系统
NaS电池特性优良，具有能量密度高、无自放电、运行寿命长、便 于现场安装与维护以及环境友好及突出的超载脉冲功率输出特性和迅 速的动态特性等诸多优点，为NAS电池储能系统在电力系统的应用提 供了广泛的前景。近年来NaS电池在日本，北美，欧洲的电力系统中 得到迅速发展．已被用干负荷平定或负荷削峰、 不问断供电（UPS)或 应急电源、电能质量维护以及风能发电等多种场台，并且在输配电系 统的有、无功点支持及多功能电能储存系统中有广泛应用前景
由于分布式发电系统储能设备一般靠近 负荷中心，可就近即时补充负荷需求。大电 厂一般分布在原理负荷的偏远地区，这样就 可以减小电能远距离输送时在输电线路上的 损耗，从而减轻了输电线路的负担，也因此 提高了原来输电线路输电的能力
（5）提高黑启动能力
分布式发电系统很多都需要依赖由外界电源 的辅助来启动。而当电网发生停电事故时，一般 分布式发电系统所能依靠的电网的电力也会同时 被切断了，使分布式发电系统变成了孤岛。当配 备有储能系统时，分布式发电系统就可以独立地 启动并持续运行，从而增强了该系统的黑启动能 力
可以互相讨论下，但要小声点
（7）减小电力设备的维护需求
由于储能系统可以维持电网中电压 和频率的相对稳定，减小变化负荷导致 的潮流等问题对电力系统的冲击，从而 使电力设备运行于高效率工作点，优化 了电力设备的运行环境，所以可以减小 电力设备的维护。
几种典型的储能系统
超级电容储能系统 蓄电池储能系统 超导储能系统 飞轮储能系统
电力系统的负荷是时刻变化的。而为了使发电 机组能运行在高输出功率区域，一般要求机组（特 别是承担基本符合的火电机组）不能轻载运行。这 就导致在低负荷下多发的电未能利用而浪费，而在 电力系统发电容量不足时又不能满足峰值负荷。当 系统中装设储能系统时，可以分别在峰值和低谷时 发电和充电。从而很好的与系统变化的负荷相匹配， 提高电站的运行效率，减少运行成本，节约了能源， 实现节能减排
（6）可用于再生能源优化，推动 可再生能源开发应用。
新能源在发电方面的许多固有缺陷，使新能 源的发展应用受到了阻碍，而储能系统的加入 很好的弥补了其中的一些不足，推动了新能源 在更广范围内的应用，从而一方面提高能源利 用的效率；另一方面，减少了化石能源的使用， 使各种能源得到更合理的配置与利用．
大家有疑问的，可以询问和交流
（2)维持系统的稳定运行，提高供电质量
电力系统有功和无功功率对电力系统的频率和 电压有很大影响。而负荷的有功和无功是迅速变化 的，分布式发电储能系统的存在可以配合分布式发 电系统快速响应有功无功的这种变化，从而避免了 电力系统跟踪负荷变化的困难，提高电网功率因数， 保证电网电压和频率的稳定，从而促进系统的稳定 和提高供电质量。特别是对短时间内负荷的较大变 化，储能系统的及时补偿还可以减小它对电网的冲 击
（3）延缓系统对新增发电容量的需求， 提高设备利用率
由于储能系统能够起到削峰填谷的作用，因此
可以避免发电系统为了满足峰值负荷需求而增加投 资加大系统的容量，从而减缓了电力系统对于调峰 用机组容量的要求。这样大电厂不必为了负荷的峰 和谷而经常开关机组，这样就可以提高发电设备的 利用率
（4）降低电能损耗， 增大输电线容量
Na统具有独特的优点：噪音低、高可靠性、高转换效率（可达 95％）和很快的反应速度（可达几毫秒）。但是也有致命的缺点：一是超导 蓄能系统需要压缩器和水泵来维持液体的低温，使系统复杂，且导致维修频 率提高；二是成本太高，至今为止，超导蓄能系统的成本比其它类型的蓄能 系统的成本高得多。
压缩空气储能系统
超级电容储能系统SCES
SCES系统主要由3部分组成，分别为储存能量用的超级电容 器组件阵列、进行能量变换与传输的电能转换系统和基于微 处理器的综合控制系统。
SCES系统主要运行在两种模式下：独立运行模式(当电网 电压过高、过低或瞬时停电时)和并网运行模式(当电网电压 出现波动与闪变时)。独立运行时，将储存的直流电能转换 成三相可控的交流电能送入配电网，暂时代替电网维持负载 电压，防止停电。逆变器控制单元采用电压电流双环控制技 术可实现稳态误差小、响应快、总谐波畸变率低。并网运行 时，作为电网的动态补偿装置，当电网电压出现波动与闪变 等电能质量问题时对电压进行动态补偿，改善用户电能质量 。此时，储能系统控制单元加入了功率补偿控制，SCES系 统向电网输送的有功和无功功率跟随参考补偿功率的变化， 协助电网的能量供给，从而提高电力系统稳定性和对负荷供 电的可靠性
蓄电池储能系统
电池储能系统(BESS) 具有控制有功 功率流的能力，能够同时对接入点的 有功功率和无功功率进行调节，为高 压输电系统提供快速的响应容量，有 效提高了电力系统的稳定性、可靠性 和电能质量
蓄电池种类繁多，特点各不相同，也就各有优势。
几种典型的储能系统
是一类由锂金属 或锂合金为负极 材料、使用非水 电解质溶液的电 池。主要应用于 便携式的移动设 备中，其效率可 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，是电 池中能量最高的 实用性电池，目 前来说用的最多