电力储能技术发展和应用

１ 化 学储 能
１１ 锂 离 子 电 池 ．
厂 正式 投入 运行 目前 ． 在全球 ＮＧ 已有 １０余座 Ｋ ０ 钠 硫 电池储 能站 正在运 行 ［ 。 ３ ］ 国 内钠 硫 电池 的研究 始 于 上世 纪 六 十 年代 末 ，
在 初期 其发 展几 乎与 国外先 进水 平 同步 ，研究 单位
生 能 源 发 电 ，特 别 是风 能发 电具有 明显 的 间歇 性 、 随机 性 和 可调 度性 低 的特征 ． 随着 风 能发 电的 大规 模 并 网 应用 ． 对 电力 系统 的 安全 稳定 运 行 产 生较 将 大 影 响 。 因此 ， 过 发展 储 能技 术 来平 抑 可 再 生能 通 源发 电的不 稳定 性 已在世 界 范 围内形成 共识 储能
２１ ０ １年 ３月 ｌ ｌ 生在 日本本 州 岛 以东 的大 ｌＥ发
锂 离 子储 能 系统 是 Ａ１ ３公 司投 资 建设 的 ．装 机 容 ２
量 为 ２ＭＷ …
１２ 钠 硫 电 池 ．
地 震 引 发 的核 泄 漏 事故 ． 得 人们 清 醒地 认 识 到 推 使 动更 加 安 全 的可 再 生 能源发 展 的必要 性 ． 是 可 再 但
பைடு நூலகம்
锂离 子 电池 的 阴极材 料 为 锂金 属 氧 化 物 ． 有 具 高 效 率 、 能量 密 度 的特 点 ， 具 有放 电 电压稳 定 、 高 并
工 作 温 度 范 围宽 、 自放 电率 低 、 存 寿命 长 、 记 忆 储 无 效 应 及无 环境 污染 性等 优点 锂 离 子 电池在 电动 汽 车 的应 用 方 面有 望成 为后起 之 秀 。另 外 。 容 量锂 大 电池 储 能 电站 正逐渐 兴 起 ． 国在 锂 离 子 电池 的应 美 用方 面 领 先 ．美 国电科 院在 ２ ０ ０ ９年 开展 了 ＭＷ 级 锂 离 子 电池 储 能 系统 用 于 平 滑 风 电 场 功 率 波 动 的
摘 要 ： 简述 了 电力储 能技 术 的 分 类 ， 包括 化 学储 能（ 锂 离子 电池 、 硫 电池 、 流 电池 等）物理 储 能 （ 抽 水 蓄 能 、 如 钠 液 、 如 压
缩 空 气储 能 、 轮 储 能 等） 电磁 储 能 （ 超 导储 能 、 级 电容 器 等） 飞 和 如 超 的基 本 原理 以及 国 内外 发 展 概 况 ， 出 了 电力 储 能 指
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第 ３ １卷 第 ４期 ８ １
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电力 储 能 技 术 发 展 和应 用
张 翼
（ 江苏省 电力 公 司电力 科学 研究 院 ， 江苏 南京 ２ １０ ） １ １ ３
技 术在 实 现 电 网安 全 可 靠 稳 定 运 行 、解 决 风 电 等 可 再 生 能 源 并 网发 电对 电 网的 影 响 和供 用 电 不平 衡 等 问题 时的 重 要
作 用。
关 键 词 ： 学 储 能 ： 理储 能 ： 化 物 电磁 储 能 中 图 分 类 号 ： Ｍ６ ９ Ｔ １ 文 献标 志码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ９ ０ ６ （０ ２ ０ － ０ １０ １０ — ６ ５ ２ １ ）４ ０ ８－ ４
早 期 的研 究主 要针对 电动汽 车 的应 用 目标 ．但 长期
技 术 ． 其是 大 规 模储 能 技术 可 以减轻 昼 夜 间 电 网 尤 峰 谷 差 ． 滑负 荷 ． 仅 可 以提 高 电力 设 备 运 行 效 平 不 率 ， 低供 电成本 。 能促 进 可再 生 能 源 的应 用 ． 降 还 提
寿命 已 达 ｌ ５年 ． 循 环 寿命 超 过 ６０ ０次 ． 于模 且 ０ 便 块化 制 造 、 输 和 安装 ， 运 建设 周 期 短 ， 以根 据用 途 可 和建 设规 模分 期安 装 ．很 适用 于城 市 变 电站和 特殊 负荷 。钠硫 电池 最早 发 明于 上世 纪 ６ ０年 代 中期 。
高 系统运 行稳 定 性 、 整 频率 、 调 补偿 负荷 波动 等 。储
能技 术 对 于 实现 电 网运 营 的 安全 可靠 、 济 高效 是 经 不可 或缺 的 全球 大 容量 储能 技术 呈现 多元 化发 展 格 局 ， 能技 术 主要 有 化学 储 能 （ 锂离 子 电池 、 储 如 钠 硫 电池 、 流 电池 等 ） 物理 储 能 （ 抽水 蓄 能 、 缩 液 、 如 压 空 气 储 能 、 轮 储 能 等 ） 电磁 储 能 （ 超 导 储 能 、 飞 和 如
钠 硫 电池 是 以 Ｂ ｔ－氧化 铝 为 电解 质 和 隔 膜 ． ｅ ａ
并 分 别 以 金 属 钠 和 多 硫 化 钠 为 负 极 和 正 极 的 二 次 电
池 。钠 硫 电池储 能密 度为 １０（ Ｗ ． ） ， 积减少 ４ ｋ ｈ／ 体 ｍ，
到普 通铅 酸 蓄 电池 的 １ ． ／ 系统 效 率可 达 ８ ． ５ ０ 单体
示 范应 用 ． 目前 锂离 子 电池 在 大尺 寸 制造 方 面存 但 在 一 定 问 题 ． 充 控制 的特 殊 封 装 要 求 高 ， 格 昂 过 价 贵 ． 以 尚不能 普 遍应 用 。 目前 世界 上 运行 的最 大 所
超 级 电容 器等 ） 大类 三
的研 究发 现，钠硫 电池 用 作 电动 汽 车等 移动 器具 的
电源 时 ． 安全 可靠性 问题 难 以解决 ． 其 而用作 固定 的
电池 储 能站 更具 有 优 势 Ｅ本 Ｎ ｌ ＧＫ公 司是 国 际上
钠 硫储 能 电池研 制 、发展 和应用 的主要 机构 。２ ０ ０２ 年 ＮＧ 公 司 开 始 了钠 硫 电池 的 商 业 化 生 产 和 供 Ｋ 应 ２ ０ ０ ４年 ７月 当时世 界上 最 大的钠硫 电池储 能站 （ ． ＭＷ／７６ＭＷ ． ） 日本 Ｈ ｔｃ ｉ ９６ ５． ｈ在 ｉ ｈ 自动 化 系统 工 ａ