风力发电储能技术综述

一.储能技术的背景和意义
• 储能与大容量风力发电系统的结合是可 再生能源的重要组成部分,通过对来自可 再生能源的电能的释放与存储，使廉价 的不稳定的风能变成稳定的、具有较高 价值的产品。
二.储能技术的发展现状
由于电网负荷的高峰-低谷特性，用 电能储存系统调节电力负荷很有必要。 特别是在风力发电厂， 由于风的起停有 很强的随机性，所以引入高效安全、 可 靠储能方法和装置就显的尤其重要。 目前风力发电中正在研究的电能存 储技术有：
1：功率 大 2：体积 轻 3：体积 小 4：损耗 小 5：反应 快
四.储能系统的构建与控制
• 并联型结构图（BESS） ：
• BESS理想电路模型：
• 采用SIMULINK仿真平台，将BESS通过 双回输电线与电网相连，得到的仿真结 果如图示： 采用BESS平滑风电场有功出力：
• 连接点的电压波形：
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在学生生涯的最后一堂课里， 祝大家假期愉快！
谢谢！
参考文献
• Ali Daneshi, Nima sadrmomtazi, Hossein Daneshi , Mojtaba khederzadeh. Wind Power Integrated with Compressed Air Energy Storage[J]. IEEE International Conference on Power and Energy (PECon2010), Nov 29 - Dec 1:634-639,2010. G. O. Suvire, P. E. Mercado, Senior Member, IEEE, and L. J. Ontiveros. Comparative Analysis of Energy Storage Technologies to Compensate Wind Power Short-Term Fluctuations[J]. IEEE/PES Transmission and Distribution Conference and Exposition, pp:522~528,2010 储能式发电机在风力发电机中的应用及发展 风机技术[J] 2010（3）. 张步涵，曾杰，毛承雄，王云玲．串并联型超级电容器储能系统在风 力发电中的应用．电力自动化设备，2008，28（4）. 张华民，周汉涛，赵平，等．储能技术的研究开发现状及展望[J]．能 源工程，2005，（3）：1~7．
• 串并联型超级电容器储能的电路结构：
• 采用超级电容器平滑风力发电系统出力
• 公共连接点的电压波形
五.储能式发电机的应用
• 储能器平缓风电波动的原理
• 储能器在风力发电系统中的用法
六：总结与展望
随着风力发电系统的不断发展，各种储能 技术的发展进步 ，第二代高温超导储能、 高 速飞轮储能 、全钒液流和钠硫储能超级电容储 能等技术将得到更加广泛的应用。 也可以预见，储能式发电机同样有着广阔 的前景，很有可能取而代之风力发电上面的双 馈异步发电机类的能量输出装置，将会是我国 风电储能研究的热点问题。
• 蓄电池储能 储能蓄电池主要是指使用于太阳能 发电设备和风力发电设备以及可再生能 源储蓄能源用的蓄电池。常见的储能蓄 电池为铅酸蓄电池。
• 超级电容器储能
超级电容器是利用双电层原理的电 容器。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。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。
风力发电储能技术综述
M 组：韩旭 杨维璐 李江锋 贾方莹 施妙斐
主要内容：
• • • • • • 风力发电储能技术的背景和意义 风力发电储能技术的发展现状 风力发电储能技术的原理和特点 储能系统的构建与控制 储能式发电机的应用 总结与展望
一.储能技术的背景和意义
• 储能技术是风力发电技术中非常重要的 一部分，因为风速的变化会导致原动机 输出的机械功率发生变化，从而使发电 机输出功率产生波动而使电能质量下降 。所以，必须使用储能装置，才能改善 发电机输出电压和频率质量。
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蓄电池储能技术 超级电容器储能技术 压缩空气储能技术 超导储能技术 抽水蓄能技术 飞轮储能技术
三.储能技术的原理和特点
• 储能技术的原理： • 飞轮储能： 飞轮储能是指利用电动机带动飞轮 高速旋转，将电能转化成机械能储存起 来，在需要的时候再用飞轮带动发电机 发电的储能方式。
• 超导储能 将一个超导圆环置于磁场中，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， 电流便会持续下去。
特 点
飞轮储能
压缩空气储能
蓄电池储能
超级电容器储能
超导储能
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1：效率高 2：建设周 期短、寿 命长 3：高储 能 4：充放电 快捷且充 放电次数 无限 5：无污染
1：投资少、 运行维护费用 低 2：动态响应 快 3：经济性能 高 4：环境污染 小 5：占地面积 小
1：使用范围 广 2：低温性能 好 3：容量一致 性好 4：充电接受 能力强 5：寿命长且 维护成本低
1：功率密度大 2：容量大 3：使用寿命长 4：免维护、经 济环保 5:在很小体积下 达到法拉级电容 6：无须特别的 充电和控制放电 电路 7：可能电解质 泄露，须恰当使 用
• 飞轮在转动时的动能为: E=0.5Jω2
• 压缩空气储能（ Compressed Air Energy Storage ，简称CAES ） 以压缩空气作为储能介质，利用电 网用电谷期的电力拖动压缩机制备高压 压缩空气，将其存储到储气容器中，在 电网用电峰期释放压缩空气，拖动膨胀 机做功发电。