新能源储能技术

电流便会持续下去。试验表明，这种电流的衰减时间
不低于10万年。显然这是一种理想的储能装置，称为
超导储能。
超导储能
优 点
超导储能的优点很多，主要是功率大、
质量轻、体积小、损耗小、反应快等等，因 此应用很广。如大 功率激光器，需要在瞬
时提出数千乃至上万焦耳的能量，这就可由 超导储能装置来承担。超导储能还可以用于 电网。当大电网中负荷小时，把多余的电能 储存起来， 负荷大时又把电能送回电网，
飞轮储能系统主要包括转子系
工 统、轴承系统和转换能量系统
作 原
三个部分构成。另外还有一些 支持系统， 如真空、深冷、外 壳和控制系统。基本结构如图
理 所示。
飞轮储能
飞轮储能的技术优势是技术成熟度高、高功
使
率密度、长寿命、充放电次数无限以及无污 染等特性。飞轮储能的能量密度不够高、自
用
放电率高，如停止充电，能量在几到几十个 小时内就会自行耗尽。
3、太阳能警示灯，航标灯等太阳能产品中代替充电 电池。
4、手摇发电手电筒等小型充电产品中代替充电电池。 5、电动玩具电动机、语音IC、LED发光器等小功率 电器的驱动电源。 6.电动汽车 快速启动 7.电力系统 电网改造 户外开关 8.风力发电 海上风机
超级电容器储能
优点
在很小的体积下达到法拉级的电容
特
几万转高速飞轮系统损耗在100瓦左右，1千
点
瓦时的系统只能维持10小时的自放电。因此， 飞轮储能最适合高功率、短时间放电或频繁
பைடு நூலகம்
充放电的储能需求。
由于放电时间有限，飞轮储能不一定是调节
太阳能发电波动的最佳选择。
飞轮储能
我 国
我国的飞轮储能研究始于上世纪80 年代，30多年来，飞轮储能只获得
研
过两个“863”探索项目和一个
新能源储能技术
丰硕16012118 陈偲16012112 王圣萱16012121
储能技术的重要性
由于风能、太阳能、海洋能等多种新能源发电受 到气候和天气影响，发电功率难以保证平稳，而 我们知道电力系统要求是供需一致，电能消耗和 发电量相等，一旦这平衡遭到破坏，轻则电能质 量恶化，造成频率和电压不稳，重则引发停电事 故，为了解决这一问题，在风力发电、太阳能光 伏发电或者太阳能热发电等新能源发电设备中都 配备有储能装置，在电力充沛时，多余电力可以 储存起来，在晚上、弱风或者超大风力发电机组 停运或者停运机组过多，发电量不足的时候释放 出来以满足负荷需求。
新的储能技术
除蓄电池和抽水储能电站这些储能方式 ，新发展起来的有超导储能、飞轮储能 、超级电容器储能、氢储能等。
a.超导储能 b.飞轮储能 c.超级电容器储能
超导储能 飞轮储能
超导储能
概 述
将一个超导体圆环置于磁场中，降温至圆环材料 的临界温度以下，撤去磁场，由于电磁感应，圆环中 便有感生电流产生，只要温度保持在临界温度以下，
优
量；无须特别的充电电路和控制放电电 路；和电池相比过充、过放都不对其寿
缺
命构成负面影响；从环保的角度考虑，
点
它是一种绿色能源；超级电容器可焊接， 因而不存在像电池接触不牢固等问题；
缺点
如果使用不当会造成电解质泄漏等
现象；和铝电解电容器相比，它内阻较
大，因而不可以用于交流电路；
现有抽水储能技术
抽水储能是电力系统中应用最为广泛的一种储 能技术，在电力负荷低谷期将水从下池水库抽 到上池水库，将电能转化成重力势能储存起来， 在电网负荷高峰期释放的能源储存方式。 抽水储能的释放时间可以从几个小时到几天不 等，综合效率在70%到85%之间，主要用于电 力系统的调峰填谷、调频、调相、紧急事故备 用等。但是抽水储能电厂一般都建在远离负荷 地点的山间，在储能效率较为低下的基础上， 长距离输送又要损耗不少电能，与分散型电力 储存系统相比极为不利
超级电容器储能 波 形 图
超级电容器储能
应 用 领 域
1、税控机、税控加油机、真空开关、智能表、远程 抄表系统、仪器仪表、数码相机、掌上电脑、电子门锁、 程控交换机、无绳电话等的时钟芯片、静态随机存贮器、 数据传输系统等微小电流供电的后备电源。
2、智能表（智能电表、智能水表、智能煤气表、智 能热量表）作电磁阀的启动电源
发 现
“八五”攻关项目的支持，除国防 领域外，公开的总共投入经费不足 500万元。
状
超级电容器储能
超级电容器，又叫双电层电容器、 电化学电容器， 黄金电容、法拉
概 电容，通过极化电解质来储能。 述 它是一种电化学元件，但在其储
能的过程并不发生化学反应，这 种储能过程是可逆的，也正因为 此超级电容器可以反复充放电数 十万次。
飞轮储能
飞轮储能是指利用电动机带动飞轮 高速旋转，将电能转化成动能储存起来，
概 在需要的时候再用飞轮带动发电机发电 述 的储能方式。飞轮储能的研究主要着力
于研发提高能量密度的复合材料技术和 超导磁悬浮技术。其中超导磁悬浮是降 低损耗的主要方法，而复合材料能够提 高储能密度，降低系统体积和重量。
飞轮储能
超级电容器储能
工 作 原 理
超级电容器是利用双电层原理的电容器。当外加电压加到 超级电容器的两个极板上时，与普通电容器一样，极板的 正电极存储正电荷，负极板存储负电荷，在超级电容器的 两极板上电荷产生的电场作用下，在电解液与电极间的界 面上形成相反的电荷，以平衡电解液的内电场，这种正电 荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上，以正负电荷之 间极短间隙排列在相反的位置上，这个电荷分布层叫做双 电层，因此电容量非常大。当两极板间电势低于电解液的 氧化还原电极电位时，电解液界面上电荷不会脱离电解液， 超级电容器为正常工作状态（通常为3V以下），如电容器 两端电压超过电解液的氧化还原电极电位时，电解液将分 解，为非正常状态。
这样就可以避免用电高峰和低谷时的供求矛 盾。这就是超导储能。
设 备
超导储能
超导线圈通常是环形和螺管形。小型及 数十MW的中型储能磁体比较适合采用漏磁场 小的环形线圈。螺管形的漏磁场较大，但其 结构简单，实用于大型的超导储能及需要现 场绕制的超导储能。
环形超导线圈使用环形线圈的优点是磁 场完全约束在线圈内；因此，不存在漏磁问 题和屏蔽要求。环形线圈的制造有两种方式： 一种为连续的螺旋圆环绕组；另一种为由数 个短螺线管线圈组成圆环。