中科院电工所储能系统研究成果汇编2
储能技术综述
化学储能－铅酸电池
工程地点
建设时间
Crescent 美国加州 Prepa波多黎 各
Vernon 美国加州
HerneSodingen 德国
1987 1994 1995 Late 1990s
机械储能－抽水蓄能
发展现状： 19世纪90年代于意大利和瑞士得到应用，据统计目前全世界
共有超过90GW的抽水蓄能机组投入运行。 日、美、西欧等国20世纪60～70年代出现抽水蓄能电站的
建设高峰。其中日本是世界上机组水平最高的国家，在技术方面 引领世界潮流。
我国上世纪90年代开始发展，有广州抽水蓄能1期，十三陵， 浙江天荒坪等抽水蓄能电站。资料统计，已装机5.7GW，占全国
用
1~20小时
适用于大规模。响应 慢，需要地理资源。
调峰、调频、系 统备用、风电储
备
1秒~30分钟 比功率较大。成本高， 调峰、频率控制、
噪音大。
UPS和电能质量
2秒~5分 响应快，比功率高。 输配电稳定、抑
成本高，维护困难。
制振荡
1~10秒 1~30秒
响应快，比功率高。 比能量低。
响应快，比功率高。 成本高、出能量低。
不久，昂尼斯又发现了其他几种金属也可进入“超导 态”，如锡和铅。其中，锡的转变 温度为3.8K，铅的转变 温度为6K。由于这两种金属的易加工特性，就可以在无电阻 状 态下进行种种电子学试验。此后，人们对金属元素进行试 验，发现铍、钛、锌、镓、 锆、铝、锘等24种元素以及是 超导体。从此，超导体的研究进入了一个崭新的阶段。
主要储能技术
中科院科技成果项目汇编(2011)
中科院科技成果项目汇编（2011）中科院北京分院天津市高新技术成果转化中心目录一、电子信息：1、软件可信过程管理与生产线2、数量化金融云计算服务平台3、新型真三维显示系统的研制和产业化4、高可靠深亚微米SOI集成电路技术5、滨海新区GIS服务平台6、基于自由曲面聚光器的高效光伏发电及其产业化7、智能无线瓦斯安全检测报警系统二、生物医药：8、肉桂提取物9、抗炎新药－青藤碱衍生物10、白桦酯醇在预防和治疗动脉粥样硬化、II型糖尿病中的应用11、检测前列腺特异抗原PSA和游离PSA的ELISA试剂盒12、抗肿瘤血管生成的药物-重组人内皮生长抑制蛋白vastatin13、用于检测农药残留的果蝇的乙酰胆碱脂酶及其菌株14、水稻广谱抗稻瘟病基因Pigm的克隆及分子标记15、一种控制作物籽粒大小和重量的基因GW2及其应用16、增加种子重量和大小，并能增长纤维长度的方法17、人参液泡膜水孔蛋白基因PgTIP及其应用18、β-葡聚糖颗粒填装纤维状自组装肽作为新型疫苗的研究与开发19、新型靶向纳米药物载体的研究与产品开发20、POCT心血管疾病电化学发光免疫分析系统21、用于心梗快速诊断的小型定量荧光免疫检测系统22、抗动脉粥样硬化新药23、新型抗体制备平台技术24、基于血清中GP73蛋白定量分析的肝癌诊断试剂盒25、STAT3抑制剂作为抗肿瘤药物26、以GIBH010及其代谢产物为基础的复方抗疟药的临床前研究27、甲磺酸伊马替尼的工艺开发28、组蛋白去乙酰化酶抑制剂-迪司肽（Romidepsin）的工艺开发极其类似物的新药研发29、诱导多能性干细胞（iPS）技术30、手持式荧光检测仪三、新材料：31、纳米碳纸32、基于同质外延技术的超大功率单芯片LED产业化33、高透过率LCD彩色滤光片的产业化34、GaN室温辐射半导体探测器的研究35、太赫兹关键器件与应用技术36、超音速火焰热喷涂（HVOF）高性能耐磨、防腐、耐高温涂层及相关技术37、生物应用的紫外LED阵列38、基于低纯度晶硅的低成本光伏电池四、装备制造：39、心肌梗赛及急性胰腺炎快速高灵敏度临床诊断的纳米技术与小型设备开发40、新型LED光源-量子点的制备及量产放大技术41、500kV断路器控制系统及动静触头对中系统42、综采工作面成套设备的电控系统的开发与研究五、新能源及环保：43、等离子体气化处理生活垃圾核心技术研发44、全铝发动机关键部件陶瓷强化成套技术装备45、油气水高效管道式分离技术46、臭氧氧化法合成壬二酸和壬酸的产业化示范47、膨胀蛭石防火保温板产业化推广48、动力电池组监控与管理关键芯片及产业化49、常压等离子体水灭菌消毒设备50、输水管线漏水自动监测系统51、煤制甲醇生产过程的高效节能减排控制研究52、高压断路器智能控制系统53、隧道窑智能控制系统六、现代农业：54、杂交构树滨海盐碱地原土绿化及其综合利用55、高抗优质酿酒葡萄新品种产业化示范与推广七、其他：56、海洋结构健康监测系统一、电子信息领域：1、软件可信过程管理与生产线项目单位：中国科学院软件研究所项目阶段：建成示范工程知识产权：项目简介：1)项目基本情况简介软件产业已经成为21世纪中国的战略性和基础性产业。
新型重力储能研究综述
新型重力储能研究综述
王粟;肖立业;唐文冰;张京业;邱清泉;郭文勇;张东
【期刊名称】《储能科学与技术》
【年(卷),期】2022(11)5
【摘要】随着可再生能源的不断发展,电网对各种储能技术的需求日益增长。
重力储能是一种环保性和经济性均具有竞争力的物理储能,近年来受到了越来越广泛的关注。
本文介绍了重力势能储能这一物理储能方式的工作原理和储能结构,详细分析了新型抽水储能、基于构筑物高度差、基于山体落差、基于地下竖井的重力储能系统及综合储能系统,介绍了国内外重力储能的研究现状及示范工程,总结并分析了各种储能结构的优势和不足,最后展望了重力储能的发展前景,并提出了发展建议。
【总页数】8页(P1575-1582)
【作者】王粟;肖立业;唐文冰;张京业;邱清泉;郭文勇;张东
【作者单位】中国科学院大学;中国科学院电工研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TK02
【相关文献】
1.新型储能元件综述——超级电容及其应用
2.基于重力储能的风光储联合发电系统容量规划与评价
3.基于重力储能的风光储系统多目标容量优化规划
4.基于重力储能的风光储系统多目标容量优化规划
5.新型储能应用场景与商业模式综述
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科技成果——新型磁流体波浪能发电技术
科技成果——新型磁流体波浪能发电技术技术开发单位中科院电工研究所项目简介新型磁流体波浪能发电技术可实现从波浪能到电力的高效、高可靠、低成本转换。
波浪的特性是超低速往复运动，这是波浪能向电力高效转换的难点。
传统的技术是采用机械增速或液压增速。
前者需要较大速比的增速，容易造成机械磨损，需要硬度高、耐磨性好的材料，精确的加工和安装，需要高昂的造价；后者增加了控制、转换环节，降低了转换效率和可靠性。
磁流体波浪能发电装置示意图磁流体发电技术是利用波浪能巨大的作用力，直接驱动高电导率的液态金属高速流过通道，切割磁力线，产生电能，通过功率转换系统将磁流体发电机的输出转换成用户需要的稳定电能。
这种发电方式无需复杂的控制和精加工，提高了系统效率和可靠性，降低了成本，是波浪能转换技术的重要创新性突破。
磁流体波浪能发电模拟装置该系统具有如下特点：（1）波浪捕获系统与发电机直接相连，变速和发电过程合二为一，无需复杂的控制和精加工，几乎没有机械运动部件：无齿轮、曲轴、驱动皮带、透平机、轴承、液压马达等；（2）系统转换效率高，没有中间转换系统的损失；（3）模块化结构，适于各种功率使用；（4）安装灵活，浅海、深海（100m以下）；（5）制造、运行维护成本低，易实现商业化，可与风力发电和化石燃料发电的电价相竞争目前已成功研制了2kW的实验室样机，在周期为2s、行程300mm的条件下，实测输出功率1.1kW。
应用范围海洋波浪能开发项目所处阶段正在研制输出功率10kW的海试样机，目前处于工程示范阶段。
市场前景世界能源委员会的调查显示，全球可利用的波浪能达到20亿千瓦，相当于目前世界电产量的2倍，每平方米内可利用的波浪能约为风能或太阳能的15-20倍。
我国的海洋波浪能资源蕴藏量比较丰富，根据以往的调查结果和波浪观测资料，我国沿岸波浪能资源理论平均功率达到1285.22万千瓦，具有广阔的开发和利用前景。
另外由于海岛开发和海上设施等电力供应的特殊性,因此研究开发适合于我国海况运行的波浪能发电系统对于解决电能的就地供应问题有着重要的意义。
超级电容与锂离子电池混合储能技术的发展
超级电容与锂离子电池混合储能技术的发展聂开俊;龚希宾;朱泉【摘要】由于超级电容与锂离子电池混合储能系统能够兼顾高能量密度和高功率密度,可以大幅度地提升储能系统的整体技术性能和经济性,因此它已经成为储能技术的重要发展方向.本文中,详细介绍了各类储能技术的优缺点和发展现状,阐述了超级电容与锂离子电池混合储能系统的基本概念,回顾了混合储能系统电路拓扑的研究进展,总结了混合储能系统功率变换电路控制策略和能量管理控制策略,并且对未来超级电容与锂离子电池混合储能系统的应用前景进行了展望.【期刊名称】《蓄电池》【年(卷),期】2019(056)003【总页数】5页(P101-105)【关键词】超级电容;锂离子电池;混合储能;功率变换;电路拓扑;能量管理;能量密度;功率密度【作者】聂开俊;龚希宾;朱泉【作者单位】苏州信息职业技术学院通信与信息工程系,江苏苏州 215200;苏州信息职业技术学院通信与信息工程系,江苏苏州 215200;清华大学苏州汽车研究院,江苏苏州 215200【正文语种】中文【中图分类】TM912.90 引言超级电容器是以静电场储能为主的一类新型物理储能装置，其具有功率密度高、寿命长、可快速充放电、使用温度范围宽等优异特性。
超级电容器作为功率型储能装置，主要应用于大功率充放电领域，在轨道交通、风力发电变桨电源、大功率脉冲电源、分布式微电网等领域有着广阔的应用前景。
然而，超级电容器的能量密度仍然较低（小于20 Wh/kg）[1]，无法满足大容量储能的要求。
相比于超级电容器，以锂离子电池为代表的电化学储能装置具有更高的能量密度（30～200 Wh/kg），但是其功率密度相比超级电容器存在较大差距（小于1 kW/kg）[2]。
目前，这两类储能器件无法同时满足产业应用对于高能量密度和高功率密度的要求。
因此，在储能技术无法兼顾高能量密度和高功率密度的情况下，从系统集成优化的角度，研究超级电容器与锂离子电池混合储能系统成为现阶段的重要研究方向。
新型电力系统长时储能技术综述
新型电力系统长时储能技术综述目录一、内容描述 (2)1. 研究背景及意义 (2)2. 新型电力系统概述 (4)3. 长时储能技术在新型电力系统中的重要性 (5)二、新型电力系统长时储能技术分类 (6)1. 物理储能技术 (7)1.1 压缩空气储能 (9)1.2 飞轮储能 (9)1.3 超级电容储能 (11)2. 化学储能技术 (13)2.1 锂离子电池储能 (14)2.2 钠离子电池储能 (15)2.3 燃料电池储能 (16)3. 其他储能技术介绍 (18)三、长时储能技术的性能特点与应用场景分析 (19)1. 性能特点对比 (20)2. 应用场景分析 (22)四、长时储能技术在新型电力系统中的发展现状及趋势 (23)1. 发展现状分析 (24)2. 技术发展趋势预测 (25)五、长时储能技术的挑战与解决方案探讨 (26)1. 技术挑战分析 (28)2. 成本问题解决方案探讨 (29)3. 安全问题解决方案探讨 (30)六、案例分析与应用实践研究 (32)一、内容描述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大规模接入，新型电力系统长时储能技术已成为能源领域的研究和发展焦点。
本综述旨在全面介绍新型电力系统长时储能技术的现状、挑战与机遇，以推动能源行业的可持续发展。
新型电力系统长时储能技术，是指能够持续长时间储存能量的储能技术。
这种技术能够在电力系统运行过程中，提供短时的电力波动平滑和长时间的能量存储，从而有效地解决可再生能源的不稳定性问题，提高电力系统的供电可靠性和稳定性。
本综述将详细阐述新型电力系统长时储能技术的种类、特点、应用场景以及未来发展趋势。
我们将介绍各种主要的储能技术，如电化学储能、物理储能、热能储能等，并分析它们的优缺点和适用范围。
我们将探讨长时储能技术在电力系统中的作用和价值，包括如何应对可再生能源的间歇性、波动性和不确定性等问题。
我们将展望新型电力系统长时储能技术的发展趋势和可能的技术创新方向，以期为能源行业的科研和产业发展提供参考和借鉴。
科技成果——超导储能系统
科技成果——超导储能系统技术开发单位中科院电工研究所项目简介超导储能系统（Superconducting Magnetic Energy Storage，SMES）是利用超导体的零电阻、高载流密度和高临界磁场特性存储电磁能，在应用时无需能源形式的转换，响应速度极快，这是其他储能形式所无法比拟的；同时，其瞬间存储与输出功率高，保证了超导储能系统与电力系统进行快速、无损的能量交换。
其它储能形式都很难消除能量形式转换这一过程，因此超导储能技术将始终在功率密度和响应速度这两方面保持绝对优势。
另外，超导储能系统的功率规模和储能规模可以做得很大，并具有系统效率高、技术较简单、没有旋转机械部分、没有动密封问题等优点。
因此，超导储能技术在新能源发电并网接入、进行输/配电系统的瞬态质量管理、提高瞬态电能质量及电网暂态稳定性和紧急电力事故应变等方面具有不可替代的作用，将为打造新的电力市场机制提供技术基础，具有极其广阔的市场前景。
电工所2003年研制出一台100kJ/25kW限流－储能系统样机，并进行了满负荷动态实验。
实验结果表明，动态限流可达90%，并能显著地抑制负载电压谐波；在此基础上研制出1MJ/0.5MVA超导储能系统，于2011年2月16日在甘肃省白银市国家高新技术产业开发区挂网运行，该系统是世界上目前唯一的并网运行高温超导储能系统，具有重大技术创新性和显示度。
该项目初步建立了超导储能系统与电网匹配运行的动力学理论，进行了实用化技术的积累，获得了可工业化的超导储能系统的工艺技术路线，取得了多项自主知识产权。
超导储能系统主要指标超导磁体稳定运行电流：600A；系统储能量：≥1MJ；动态响应时间：＜1ms；能量转换效率：≥90%；电压波动：＜1%；电压波形畸变率：＜1%；频率波动：≤0.5%；功率因数：≥0.99；磁体最大励磁速度：≥0.7T/s；磁屏蔽水平（距中轴线5米外磁场）：≤25Gauss。
应用范围应用主要包括：（1）由于可再生能源受昼夜太阳辐照变化和天气变化等的影响而具有间歇性和不稳定性的特点，其发电功率也将出现很大的间歇性和不稳定性，这就使得电能储存技术成为未来电网不可或缺的关键环节。
中国科学院上海微系统所-研发成果
中科院上海微系统与信息技术研究所最新科技成果汇编1.项目名称: 12英寸大硅片研制成功1)成果简介：上海微系统所发起设立的上海新昇半导体科技有限公司采用直拉单晶法成功地拉制出第一根大产率的300 mm硅晶棒,并于11月亮相2016上海工博会，表明300毫米硅片研发线（产能1万片/月）贯通。
2)推广转化：对完善上海的硅材料布局、为我国深亚微米极大规模集成电路产业的发展奠定坚实的衬底基础，未来将有效地形成以硅产业投资公司为旗舰，新傲科技SOI晶圆材料、新昇半导体12英寸大硅片、若干海外控股或参股企业为成员的“航母编队”，在上海建设具有全球影响力的集成电路硅材料产业基地。
3)相关技术或产品/样品图片材料2.项目名称: 窄带物联网技术（NB-IoT）在智慧燃气中的应用研究----智能抄表实践与验证1)成果简介：为解决人工抄表入户难、工作效率低、及时性差等难题，研发了基于NB-IoT的智慧燃气终端模块和第三方检测平台，实现对燃气表具的计量数据实时采集，为建设大数据信息化的智慧燃气奠定了基础。
成果包含两个部分：（1）基于窄带物联网（NB-IoT）的智慧燃气终端模块（2）基于窄带物联网NB-IoT的燃气行业第三方检测平台。
与目前传输技术相比，本终端模块利用商用网络，实现低功耗数据上传，使用寿命可达10年以上（目前其他技术只有5~6年），达到国际先进水平。
3、国内首创，建立了燃气行业第三方检测平台，为上海智慧燃气表具的市场规范准入提供有效的、公平的检测手段。
该平台具有完全的自主知识产权，达到国际先进水平。
2)推广转化：从社会效益看，NB-IoT技术有望成为传统燃气行业智能化产业升级的重要抓手。
降低燃气表日常使用中的用电等成本，降低家庭燃气系统故障带来的风险，将会极大的提高人民群众在智能城市生活中所感受到的幸福感和便利性；而对于燃气企业而言，有助于燃气企业从传统公共事业部门转换角色，成为智能城市信息化时代的引领者，是确保燃气企业紧跟甚至引领智慧城市发展的重要一步。
中科院科技成果——海岛可再生独立能源系统
中科院科技成果——海岛可再生独立能源系统
项目简介
我国海岛普遍存在用电用水困难，而海岛上具有较丰富的太阳能、风能和波浪能，充分利用这些可再生能源，为海岛用户提供清洁的电力，并利用多余的电力进行海水淡化，是解决海岛用电用水问题的有效方法。
本系统由发电部分、储能部分、耗能部分、控制部分组成。
其中发电部分由风能、波浪能和太阳能发电装置以及备用柴油发电机组成；储能部分由蓄电池组和蓄能稳压系统组成：前者储存电能，是主要的储能手段，目的是解决发电与用电功率上的不平衡，后者储存液压能，目的是为了平稳波浪能输出；耗能部分由用户耗电和海水淡化耗电组成，前者是日常耗电量，后者是调节耗电量，专用于消耗多余能量；控制部分由最大功率跟踪系统和能量管理系统组成，前者是波浪能、风能、太阳能发电装置高效转换的基础，后者是系统安全、提高系统产出的重要保障。
高校科技成果汇编
高校科技成果汇编（二）光机电武汉大学1、智能配电网户外智能开关的线路自动化终端FTU成果简介：户外柱上开关自动化终端(FTU)是专门针对配电网中各种类型柱上开关应用而设计的馈线自动化终端(FTU)。
可扩展的体系架构、完备的功能、强大的通信能力、安全可靠的性能、灵活便捷的安装结构是实现智能配电网的技术保障。
1μs的网络同步时钟精度实现柱上开关之间的同步测量和不停电转供电的控制操作提供光纤以太环网、GPRS/3G路由器、电缆屏蔽层载波、专线调制解调器、智能无线通信网络等通信模式。
运行人员司以通过遥控器进行就地的遥控操作。
维护工程师可以通过手持终端对FTU 进行配置。
智能交流、直流电源实现双路供电、太阳能供电和蓄电池的自动活化、远方监测和寿命监测。
-40℃~+80℃户内外安装，高电压、强磁场运行环境，免维护和安全可靠的性能，MTBF不小于50000小时。
结构简单，安装方便，按需定做航空插头，现场安装只需对接航空插头即可，适应现场挂杆、挂塔、挂壁等不同类型的安装方式。
桶型外壳，采用SMC材料，流线型设计，一次成型，可防水、防潮、隔热、防风、防腐、防锈等功能。
技术合作方式：合作开发、委托开发2、火电厂最佳燃烧节煤发电控制系统项目简介：该系统采用智能传感技术、计算机实时监测技术、图像处理技术、光谱分析技术、数据融合、数据处理与数据挖掘技术、数学建模、工况分析、自动控制等技术等一系列技术，以锅炉燃烧信息为基础，以进煤量、进风量、发电机出力、温度、压力等运行参数为控制变量，智能化分析和记录最佳燃烧节煤运行状态，并形成在不同的煤质、不同负荷条件下的优化燃烧控制方案，指导运行人员通过机炉电控制系统按优化燃烧控制方案给定的最佳燃烧节煤运行状态对应的参数进行优化控制操作，使煤燃烧效率更高，排放可燃烧物更少。
从而在同一出力情况下，有效降低机组的煤耗；或者在相同的煤耗情况下，有效提高机组的出力。
应用范围：应用于各类燃煤电厂。
直流微电网关键技术研究综述
第36卷第1期中国电机工程学报V ol.36 No.1 Jan.5, 2016 2 2016年1月5日Proceedings of the CSEE ©2016 Chin.Soc.for Elec.Eng. DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.2016.01.001 文章编号：0258-8013 (2016) 01-0002-16 中图分类号：TM 71直流微电网关键技术研究综述李霞林1，郭力1，王成山1，李运帷2(1．天津大学智能电网教育部重点实验室，天津市南开区 300072；2．阿尔伯塔大学电气与计算机工程系，加拿大埃德蒙顿 T6G 2V4)Key Technologies of DC Microgrids: An OverviewLI Xialin1, GUO Li1, WANG Chengshan1, LI Yunwei2(1. Key Laboratory of Smart Grid of Ministry of Education, Tianjin University, Nankai District, Tianjin 300072, China;2. Department of Electrical and Computer Engineering, University of Alberta, Edmonton, AB, T6G 2V4, Canada)ABSTRACT: As an important part of the future smart distribution system, microgrid can make a significant contribution to promote energy saving, emission reduction and achieve the sustainable energy pared with AC microgrids, the DC microgrid has been a promising solution for interfacing the solar/wind renewable energy sources based distributed generation systems, energy storage systems, electric vehicles and other DC loads, with less energy conversion stages. So the system can operate with improved energy conversion efficiency, economy and reliability.In this paper, firstly, the latest research and development of technologies and platforms of DC microgrids from industry and academia was summarized. Secondly, the topology structure, optimal planning, operation control, protection and communication technology of DC microgrids were described and analyzed. Finally, the future development and application of DC microgrids were described in AC/DC hybrid microgrids, hybrid distribution systems and energy internets.KEY WORDS: DC microgrid;energy internet;smart distribution system; operation and control摘要：微电网是未来智能配用电系统的重要组成部分，对推进节能减排和实现能源可持续发展具有重要意义。
1MW飞轮储能系统永磁电机的研制
1MW飞轮储能系统永磁电机的研制一、概述飞轮储能的基本原理是电能与旋转体动能之间的转换：在储能阶段，通过电动机拖动飞轮，使飞轮加速到一定的转速，将电能转化为动能;在能量释放阶段，电动机作发电机运行，使飞轮减速，将动能转化为电能。
飞轮储能在工程中早已得到大量应用，与电机结合实现电能的存储的现代飞轮储能电源综合了先进复合材料转子技术、磁轴承技术、高速电机以及功率电子技术而极大地提高了性能，在2000年前后，现代飞轮储能电源商业化产品开始推广，其中美国的飞轮储能技术处于领先地位。
经过50年的长期积累与国家科技计划的支持，以美国为代表的国外现代飞轮储能电源高技术在产业过程中迅速扩张，目前全球有超过3000套基于飞轮储能的大功率动态不间断电源系统(UPS)安全可靠运行了上千万小时，应用于高质量电力、风力发电、车辆制动能再生等领域，这些产品已经从2005年登陆中国市场。
大容量飞轮调频示范电站正在美国建立，为降低自放电率，美国、日本、德国都在大力研发基于高温超导磁悬浮的大能量飞轮储能电源，以延长飞轮发电时间到小时级别。
西方国际依据其技术领先优势，并在风险投资的引领下，在飞轮储能的各种技术路线下大力研究，开发出各种不同用途的飞轮储能电源系统。
这些应用包括可再生能源的储能、高品质供电、电网调频、轨道交通车辆制动动能再生等领域。
德国的Piller公司、美国的Active电源公司、Pentdyn公司都在抢占中国市场。
国内自80年代关注飞轮储能技术开始，自90年代开始关键技术基础研究，建立试验装置，在实验室开展西方国家80年代完成的工作。
建立飞轮储能装置开展试验研究的有中科院电工研究所、清华大学、华北电力大学、北京航空航天大学、中科院长春光学精密机械与物理研究所、核工业理化工程研究院研院等单位。
复合材料飞轮设计技术国内研究单位主要有郑州大学、清华大学、中国科技大学、北京航空航天大学等。
目前有多个单位正在研发转速为*****~*****r/min功率为75~250kW的高速电动机，主要用于石油化工、天然气输送及污水处理等高速离心压缩机和泵类负载。
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10kV
出线
箱式变压器 10kV/0.4kV 1250kVA 集装箱
已有 高压柜
20MW 光伏电 站集控 系统柜
微网 能量 管理
柜
功率 预测
柜
3*185
站用电 三相四线
800A 400V
800A
400A 1# 2# 3# 4# 本地备用
400A
400A
3*185
3*185
400A
箱式变电站
100kW PCS
2MWp 750+750+500 500kWh 胶体 500kWh 铅炭 3MW
光伏并网逆变器 储能双向变流器 电网电压
2MW 500*2+250*2+100*5 2MW 10kV
(a) 储能电站全貌
(b) 变流器集装箱
(c) 储能集装箱
图 7 海宁广源化纤储能电站现场照片
2. 金太阳工程：青海玉树光/储发电系统（2012 年）
1．采用模块化设计技术、集装箱式建设安装形式，配置灵活、扩展性强 光伏/储能系统中，储能系统采用了模块化设计技术，储能电站的一次电气部分分为电 池模块、变流器模块、升压配电模块、电能质量治理模块，二次控制部分分为电池状态监测 模块、储能电站控制模块、光伏/储能系统能量管理模块。这些模块实现了物理隔离，功能 上各司其职，相互之间采用快速以太网通信，形成有机整体。
2*300
变流器1#
2*300
储能 站管 理系 统柜
1
储能 站管 理系 统柜
2
100kW PCS
2*300
变流器室2#
3*185 2*300
厂区 配电室
储能站1# 功率型电池 20尺集装箱
电
池
管
理
系
统
柜
储能站2#
储能型电池
20尺集装箱
图 2 储能电站的模块化设计 光伏/储能电站建筑形式上采用集装箱式设计，主要包括了光伏逆变器集装箱、电池系 统集装箱、双向变流器集装箱、升压配电集装箱。其中电池集装箱的设计采用优化的结构设 计和热管理设计，根据不同单体电池的热特性进行散热结构最优设计，进行流场和温度场仿 真计算，获得最佳散热结构。在此结构下，采取安装工业空调强制对流换热方式，每个单体 电池均与冷却空气接触，使每个电池均能在最佳工作温度范围内且温度场均匀。
图 4 100kVA 储能双向变流器 3．开发了先进的电池状态监测系统，实现电池荷电状态 SOC 的准确估计 开发标准模块化电池管理系统，底层电池管理单元 BMU 监控单体电池的电压、温度、内 阻等信号，并实现电池模块内电芯的状态监控、数据采集、故障识别，比常规电池检测装置 相比具有高精度、高稳定性的优点。上层集中管理单元 CMU 集中处理每个 BMU 上传的电池状 态信息，结合成组电池信息，进行荷电状态（SOC）估算、电池健康状态（SOH）估算和热管
理控制，并与上位机进行通讯。电池荷电状态是储能电站控制系统进行功率分配的重要依据， 电工所采用基于模型参数在线识别和扩展卡尔曼算法的电池荷电状态估算方法使得估算误 差小于 6%，达到国内先进水平。
网线通信
模块1
模块2
储能站管理 服务器
胶体电池 铅碳电池 电池管理服务器 图 5 蓄电池状态监测系统
4. 功能完善的能量管理，实现多支路储能系统的多模式运行 光伏/储能系统能量管理系统包括储能电站监控平台和光伏/储能监控平台两部分。 储能电站监控平台集成系统参数设置、电池状态数据显示、失效预警显示、历史数据查 询等功能，综合处理串联电池组中电池单体的状态信息、BMU 和 CMU 的控制信息、电池组与 外围设备的状态和控制信息等。监控平台的核心功能是实现对储能电站的充放电控制策略， 通过本地、远程的自动控制可实现对光伏发电并网功率的平抑、光伏并网点电压的调整以及 根据当地分时电价进行充放电提高光伏/储能混合系统的整体经济性。该控制策略可实现在 无人值守的情况下自动根据当地光伏发电功率、负荷功率、光伏并网点电压、电池荷电状态 以及预设的分时电价时间等数据进行充放电。经过半年来不断的调试和修正，储能电站的控 制策略已经可实现全部预设功能。该控制策略不仅能够提供电能质量，降低光伏发电功率波 动对电网的影响，提高经济效益，同时还充分考虑了多类型的蓄电池的充放电特性，保证电 池能够实现长期使用，降低电池损耗成本。 光伏/储能监控平台协调储能电站、光伏并网发电系统、无功补偿装置、可调度光伏系 统、负荷等部分，通过自主研发的并网功率优化算法，使得分布式发电系统并网点电能质量 满足国家要求。
技术方案
大规模光伏/储能系统采用低压交流总线形式，交流电压分为 380V 和 10kV 两种。电池 组体系的直流母线电压通常在 300V~900V，需要由上百个单体电池串并联组成，通常将单体 电池先制作成标准的电池模块，然后多个模块串联扩展至所需的额定电压。电池的种类包括 铅酸、铅炭和锂电池，实现了多种电池的互补运行。储能系统与分布式光伏发电系统联合运 行可以实现的功能有：（1）本地电压稳定控制，使并网点电压变化不超过±7%；（2）光伏 并网功率平滑控制，使并网功率分钟变化率小于 10%；（3）结合分时电价充放电，落实节 能措施，提高系统收益。
(b) 光伏阵列
(c) 蓄电池组 图 9 中科院电工所光伏/储能示范系统
(d) 综控系统
注：以上案例如需了解详情或现场考察请联系：中科院电工所 杨子龙 18801022656 yangzl@
光伏阵列容量 蓄电池容量 电网等级
2MWp 平单轴跟踪 15.2MWh 8760 节，分为 40 组 35kV
光伏并网逆变器 DCDC 充电控制器
共 2MW 100kW*20 2MW 100kW*20
(a) 玉树光伏/储能电站全貌
(b) 青海省委书记视察
(c) 电站综控系统
图 8 玉树微网型光/储电站
能量管 理系统
GPS对时
远程数据中心 路由器
打印机
工作站
BM S1 …… BM Sn 电池管理模块
告警 温度
PCS1 …… PCSn 变流器控制模块
保护测控 电能质量 视频监控
图 6 储能电站监控平台网络架构
近期应用案例
1. 863 课题示范工程：浙江海宁 2MW 光伏/储能系统（2015 年）
光伏阵列容量 蓄电池容量 负荷功率
图 3 储能电站的集装箱 2．研制了储能双向变流器，实现快速功率控制和无功补偿 储能双向变流器是电池与电网的功率接口，由中科院电工所研发设计，以双向逆变为基 本特点，具有一系列特殊性能、功能的并网变流器。变流器具有并网充/放电功能，可多台 并联扩容，与其他厂家变流器相比其功率调节范围和功率变化速度大大提高，功率因数可调 范围 0.8(超前)-0.8(滞后)，功率变化率高达 1kW/ms。
图 1 海宁光伏/储能电站系统结构示意图 通过对光伏/储能系统的系统集成技术及能量管理技术进行研发，可以提高系统的安全 性、可靠性及使用寿命，推动大规模光/储系统的推广应用。关键技术和设备包括：（1）系
统集成技术；（2）储能双向变流器；（3）先进的电池状态监测系统；（4）储能电站能量 管理系统。
技术亮点
3. 示范工程：中科院电工所园区可调度光伏/储能发电系统（2012 年）
光伏阵列容量 蓄电池容量 负荷功率
5kW 20kWh 12V/65Ah 28 节 10kW
光伏并网逆变器 DCDC 充电控制器 电网等级
10kVA 5kWW 具有 MPPT 跟踪功能 380V
(a) 电工所可调度光伏/储能系统示范平台
中国科学院电工研究所 分布式光伏/储能系统关键技术研究成果汇编
应用背景
分布式太阳能发电系统结合储能设备，可解决太阳能电力并入主电网时产生的电压不稳 问题并提高整体发电量，同时有助落实分时电价与季节电价等节能措施，因而逐渐受到各国 政府与公共事业机构青睐。随着光伏发电等波动性电源比例的提高，要求电源侧具备更大的 调节能力，分布式储能将得到普及。