电力储能技术
电力储能工作原理

电力储能工作原理电力储能是现代能源领域的一项重要技术,它的出现和应用为能源的可持续发展和多元化利用提供了新的途径。
在电力供应不足或需求波动较大的情况下,电力储能可以起到平衡供需、提高电网稳定性和安全性的作用。
本文将介绍电力储能的工作原理和常见的储能技术。
一、工作原理电力储能是指将电能转化为其他形式的能量,以备用或在需要时再次转化为电能供应。
其工作原理是首先将电能转化为潜在能量或动能,通过储存介质的物理或化学变化,将能量存储起来。
当需要使用储能时,再将储存的能量转化为电能输出。
二、常见的储能技术1. 电池储能技术电池是一种将化学能转化为电能的储能装置。
常见的电池储能技术包括铅酸电池、锂离子电池、钠离子电池等。
电池储能技术具有容量大、循环寿命长、响应时间快等优点,广泛应用于电动汽车、电网备用电源等领域。
2. 超级电容储能技术超级电容是一种利用电场储存能量的装置。
其原理是通过两个带电板与电解质之间的分隔层来储存能量。
超级电容储能技术具有快速充放电、循环寿命长、高效率等特点,被广泛应用于电网调峰、再生能源储能等领域。
3. 压缩空气储能技术压缩空气储能是一种利用空气的压缩和膨胀来存储和释放能量的技术。
该技术主要包括压缩空气储能和膨胀储能两个过程。
压缩空气储能技术具有容量大、可调度性强等优点,适用于储能规模较大和需求波动较大的领域。
4. 动力电池储能技术动力电池是一种利用电能储存和释放的装置,常用于电动汽车、混合动力车等领域。
动力电池储能技术具有高能量密度、高功率、长寿命等特点,但成本相对较高。
总结:电力储能技术在能源领域的应用前景广阔。
通过储能可以解决电力供需不平衡、提高电网的可靠性和可调度性,同时也为可再生能源的大规模并网提供了解决方案。
未来,随着技术的进一步发展和成本的下降,电力储能将在能源转型和可持续发展中发挥更加重要的作用。
电力储能原理

电力储能原理电力储能在能源管理领域起着非常重要的作用,它能够平衡能源的供应和需求,提高电力系统的可靠性和效率。
本文将从电力储能的基本原理、种类和应用三个方面进行介绍。
一、电力储能的基本原理电力储能是将电能转化为其他形式,然后在需要时再将其转化回电能的过程。
电力储能系统一般包含三个主要部分:能源转化、能量储存和能量释放。
1. 能源转化在电力储能系统中,电能一般通过电-电转换、电-热转换和电-化学转换等方式进行能源转化。
其中,电-电转换主要指的是通过变压器和功率变换器将电能转换成适合储存的形式,如直流电能变换为交流电能。
电-热转换则是利用电能产生热能,如电热水器。
电-化学转换是通过将电能转化为化学能,并通过化学反应进行储存和释放,如电池。
2. 能量储存电力储能系统一般采用高效的能量储存方式,以便长时间存储和快速释放。
常见的电力储能技术包括蓄电池、超级电容器和储能飞轮等。
蓄电池是目前应用最广泛的电力储能技术之一,它能够将电能通过电化学反应转化为化学能,并在需要时再将其转化回来。
超级电容器则能够通过电场储存和释放电能,其快速充放电的特性使其在瞬时功率需求较大的场合得到广泛应用。
储能飞轮则通过高速旋转的转子来储存和释放能量,其能够提供较高的功率密度和效率。
3. 能量释放电力储能系统能够在需要时快速释放储存的能量,以满足各种电力需求。
能量的释放一般通过逆转储能的转换过程实现,将储存的能量转换为电能输出。
根据不同的应用场景,能量释放可以采用直流-直流、直流-交流和交流-交流等不同形式的转换。
二、电力储能的种类电力储能技术在不同的应用领域有不同的种类和形式。
根据能量存储的方式,电力储能可以分为电化学储能、电动机储能、电容储能和动能储能等多种类型。
1. 电化学储能电化学储能是指利用电化学反应将电能转化为化学能储存起来的技术。
常见的电化学储能技术包括蓄电池和燃料电池。
蓄电池是最常见的电化学储能技术,根据不同的化学材料和反应原理,可分为铅酸蓄电池、锂离子蓄电池、钠硫蓄电池等多种类型。
电力储能原理

电力储能原理近年来,随着能源需求的不断增长和可再生能源的普及应用,电力储能技术逐渐成为解决能源供应不稳定性和电网负荷平衡问题的重要手段。
本文将介绍电力储能的原理以及几种常见的电力储能技术。
一、电力储能原理概述电力储能是指将电能在适当的时间存储起来,然后在需要时释放出来供电使用的技术过程。
其核心原理是将电能转化为另一种形式的能量进行储存,再根据需要将其再次转化为电能供应给用户。
通过电力储能技术,我们可以实现对能量的高效利用,提高电能的可持续性和供应的稳定性。
二、常见的电力储能技术1. 储能电池技术储能电池技术是当前应用最广泛的电力储能技术之一。
常见的储能电池技术包括铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池等。
其工作原理是通过电化学反应,在充电状态下将电能储存为化学能,然后在需要时通过放电反应将其转化为电能供电。
储能电池技术具有储能效率高、容量大、寿命长等优点,被广泛应用于家庭、商业和工业领域。
2. 储能飞轮技术储能飞轮技术是一种将电能转化为旋转动能进行储存的技术。
其原理是通过电机将电能转化为旋转动能,然后将旋转动能存储在高速旋转的飞轮中,待需要时再通过发电机将旋转动能转化为电能供电。
储能飞轮技术具有响应速度快、寿命长等特点,适用于对瞬时功率需求较大的场景。
3. 储能超级电容器技术储能超级电容器技术是一种利用电场储存电能的技术。
超级电容器具有高电容量、快充放电速度、长循环寿命等特点,可广泛应用于能量储存和瞬时功率补偿等方面。
其工作原理是通过将电荷存储在电介质中的电极上,然后根据需要在电极之间释放电荷,实现电能的储存与释放。
4. 储能压缩空气技术储能压缩空气技术是一种利用压缩空气进行能量储存的技术。
其原理是将电能利用压缩机将空气压缩储存,在需要释放能量时,通过膨胀机将储存的压缩空气释放,通过发电机将膨胀空气转化为电能供应。
储能压缩空气技术具有容量可调节、储能效率高等优点,适用于大规模储能需求。
三、电力储能的应用前景电力储能技术的应用前景广阔。
电力系统中的储能技术研究与应用

电力系统中的储能技术研究与应用储能技术是在电力系统中具有重要作用的关键技术之一。
随着可再生能源的普及和能源存储需求的增加,对于高效、可靠、可持续的电力系统运营变得越来越重要。
储能技术能够在电网供需平衡、调度灵活性和电能质量提升等方面提供有效支持。
本文将重点讨论当前电力系统中的储能技术研究和应用,并探讨其未来发展前景。
一、储能技术类型1.储水式储能技术储水式储能技术是一种将电能转化为水位能的技术,通过将电能转化为潜在能量来储存电力。
目前主要应用的是抽水蓄能技术和蓄能水电站。
抽水蓄能技术主要通过利用水库和水泵,将电网低谷时的多余电能转化为潜在能量,高峰时再通过水泵将水流转化为电力,以平衡电力供需。
蓄能水电站则是将富余电力用于瞬时泵水,高峰时通过发电机将水能转化为电力。
2.化学储能技术化学储能技术主要包括电池储能技术和氢能储存技术。
电池储能技术是目前应用最为广泛的储能技术之一,主要包括锂离子电池、钠离子电池和铅酸电池等。
这些电池能够将电能直接储存,并在需要时释放。
氢能储存技术则是将电能利用电解水的方式将水分解成氢和氧,并将氢气储存起来以供需要时使用。
3.压缩空气储能技术压缩空气储能技术是一种将电能转化为压缩空气储存的技术。
该技术主要通过将电能用于压缩空气,并将压缩空气储存起来。
在需要时,通过再次释放压缩空气来驱动发电机以产生电能。
这种技术具有较高的效率和储存容量,适用于大规模的储能需求。
4.超级电容器技术超级电容器技术是一种将电能以静电方式储存的技术。
这种技术主要依靠电子的吸附和电离将电能储存起来,并在需要时释放。
超级电容器具有高功率密度、长寿命和快速充放电特性等优点,适用于频繁的储能和释能需求。
二、储能技术应用1.平滑电网负荷储能技术能够将电能储存起来,在需要时快速释放以平滑电网负荷。
这对于电力系统的稳定运行至关重要,特别是在可再生能源发电波动较大的情况下。
通过储能技术,可以将低谷时的多余电能储存起来,并在高峰时释放,以满足电网负荷需求。
能源行业如何通过储能技术提升供电稳定性

能源行业如何通过储能技术提升供电稳定性在当今社会,能源的稳定供应对于经济发展、社会运转以及人们的日常生活至关重要。
然而,由于能源需求的不断增长和能源来源的不稳定性,供电稳定性面临着诸多挑战。
储能技术作为一种有效的解决方案,正逐渐成为能源行业的关键领域,为提升供电稳定性发挥着重要作用。
首先,我们来了解一下什么是储能技术。
简单来说,储能技术就是将能源在不需要的时候储存起来,在需要的时候释放出来的一种手段。
它就像是一个大型的“充电宝”,可以在电力充足时充电,在电力不足时放电,从而平衡电力供需,保障供电的稳定性。
储能技术的类型多种多样,包括电池储能、超级电容器储能、飞轮储能、抽水蓄能、压缩空气储能等。
其中,电池储能是目前应用较为广泛的一种方式。
锂电池、铅酸电池等在家庭储能、电动汽车以及电网储能等领域都有出色的表现。
超级电容器储能则具有快速充放电的特点,适用于对功率响应要求较高的场合。
飞轮储能依靠高速旋转的飞轮来储存能量,效率高且寿命长。
抽水蓄能是一种传统的储能方式,通过将水抽到高处储存势能,需要时放水发电。
压缩空气储能则是将空气压缩储存起来,在需要时释放推动涡轮机发电。
那么,储能技术究竟是如何提升供电稳定性的呢?其一,储能技术能够解决电力供需的时间不平衡问题。
能源的生产和消费往往存在时间上的差异。
例如,太阳能发电在白天充足,但晚上几乎没有;风力发电也会受到风速的影响而不稳定。
通过储能技术,可以将白天多余的太阳能或风力发电储存起来,在夜间或无风时释放,从而平滑电力输出,减少对传统化石能源的依赖,提高供电的可靠性。
其二,储能技术有助于应对电网的突发故障和负荷波动。
当电网出现故障或突然面临较大的负荷增加时,储能系统可以迅速释放电能,提供紧急支持,避免停电事故的发生。
这就像是在电网中设置了一道“安全阀”,保障了电力系统的安全稳定运行。
其三,储能技术能够提高电力系统的灵活性和适应性。
随着分布式能源(如太阳能屋顶发电、小型风力发电等)的不断普及,电网的结构和运行模式变得更加复杂。
新型电力系统储能技术

新型电力系统储能技术
新型电力系统储能技术是指将电能转换为化学能、物理能等形式,并存储起来的技术。
新型电力系统储能技术主要包括以下几种:
1.电池储能技术:通过电池的化学反应将电能转换为化学能,并存储起来。
电池储能技术具有较高的能量密度和较快的充放电速度,因此在电动汽车、智能电网等领域得到了广泛应用。
2.超级电容器储能技术:通过电场作用将电能转换为电场能,并存储起来。
超级电容器储能技术具有较高的功率密度和较长的使用寿命,因此适用于需要快速响应的电力系统中。
3.飞轮储能技术:通过旋转飞轮将电能转换为机械能,并存储起来。
飞轮储能技术具有较高的能量密度和较长的使用寿命,因此适用于需要长期稳定供电的场景。
4.压缩空气储能技术:通过压缩空气将电能转换为压缩能,并存储起来。
压缩空气储能技术具有较高的能量密度和较低的成本,因此适用于大规模的能源储存和调节。
新型电力系统储能技术的应用范围非常广泛,包括智能电网、可再生能源、电动汽车等领域。
随着技术的不断发展和成本的不断降低,新型电力系统储能技术将在未来的能源领域中发挥越来越重要的作用。
电力系统中的电池储能技术应用

电力系统中的电池储能技术应用在当今社会,电力的稳定供应对于我们的日常生活和经济发展至关重要。
随着科技的不断进步,电池储能技术在电力系统中的应用越来越广泛,为解决电力供需平衡、提高电力质量、促进可再生能源的整合等方面发挥着重要作用。
一、电池储能技术的原理与类型电池储能技术的基本原理是将电能转化为化学能储存起来,在需要时再将化学能转化为电能释放出去。
目前常见的电池储能技术类型包括锂离子电池、铅酸电池、钠硫电池和液流电池等。
锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、充电速度快等优点,在便携式电子设备和电动汽车领域得到了广泛应用。
在电力系统中,锂离子电池也逐渐成为主流的储能选择,适用于小型分布式储能和电网侧的快速响应储能。
铅酸电池是一种成熟的技术,成本相对较低,但能量密度和循环寿命有限。
它常用于备用电源和一些对储能性能要求不高的场合。
钠硫电池具有较高的能量密度和效率,但工作温度较高,需要严格的运行条件和安全措施。
液流电池的特点是功率和容量可以独立设计,适合大规模、长时间的储能应用,但其能量密度相对较低,初始投资较大。
二、电池储能技术在电力系统中的应用场景1、电力调峰电力需求在一天内和不同季节之间存在波动。
在用电低谷时,将多余的电能储存起来,在用电高峰时释放,有助于平衡电网的供需,减轻电网的压力,提高电力系统的稳定性和可靠性。
2、可再生能源整合太阳能和风能等可再生能源具有间歇性和波动性的特点。
电池储能可以平滑可再生能源的输出,使其更稳定地接入电网,提高可再生能源的利用率和电网对可再生能源的消纳能力。
3、改善电能质量电网中的电压波动、谐波等问题会影响电能质量。
电池储能系统能够快速响应,提供无功支持,稳定电压,减少谐波,提高电能的质量。
4、备用电源在电网发生故障或停电时,电池储能系统可以作为备用电源迅速投入使用,保障重要负荷的持续供电,如医院、通信基站等。
5、微电网在偏远地区或岛屿等独立的微电网中,电池储能可以与分布式电源(如太阳能、风能)配合,实现局部区域的电力自给自足,提高供电的可靠性和经济性。
电力储能原理

电力储能原理全球对可再生能源的需求日益增长,而电力储能技术被广泛认为是解决可再生能源波动性和可靠性问题的关键。
本文将介绍电力储能原理及其应用领域。
一、电力储能的定义电力储能是将电能转化为其他形式的能量,并在需要时将其转化为电能的过程。
通过电力储能技术,可以在“高峰期”储存电能,然后在“低谷期”释放电能,以实现电能的平衡利用。
二、电力储能原理1. 机械能储能机械能储能是指将电能转化为机械形式的能量,常见的方法是通过电动机驱动涡轮机工作来产生机械能,然后将机械能储存在储能装置中,如水力蓄能电站、压缩空气储能和飞轮储能等。
2. 热能储能热能储能是指将电能转化为热能存储起来,并在需要时将热能转化为电能的过程。
热能储能常见的形式有热蓄热系统和熔融盐储能系统等。
3. 化学能储能化学能储能是指将电能转化为化学能存储起来,并在需要时将化学能转化为电能的过程。
常见的化学能储能技术有电池储能、燃料电池和氢能储能等。
4. 电磁能储能电磁能储能是指将电能转化为电磁能存储起来,并在需要时将电磁能转化为电能的过程。
常见的电磁能储能技术有超导储能、电感储能和电容储能等。
三、电力储能应用领域1. 可再生能源平滑输出可再生能源如风能和太阳能具有波动性,但电力消费需求是持续的。
通过电力储能系统,可以在可再生能源供电不足时释放储存的电能,以满足电网的需求。
2. 应急备用电源电力储能系统可以作为应急备用电源,在电网突发故障或停电时提供持续供电,保持基础设施和生活的正常运转。
3. 调峰削峰电力储能系统可以在电网负荷高峰时段将电能储存起来,然后在负荷低谷时段释放,实现电网负荷的平衡,并减少对传统发电厂的需求。
4. 输电线路支持电力储能系统可以在输电线路过载或故障时提供辅助功率,维持电网稳定运行。
5. 无电地区供电对于偏远地区或没有电网供电的地方,电力储能系统可以作为可再生能源供电的主要手段,提供可靠的电能供应。
四、电力储能技术的挑战与前景电力储能技术面临着诸多挑战,包括高成本、低效率、寿命短等。
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电力储能技术摘要:一方面,随着我国经济的高速发展,用电量的需求逐年增长;另一方面,环境和资源的压力使得新能源的大量并网已成大势所趋,由此带来的电网安全稳定性问题和电能质量问题也越来越受到重视。
电力储能技术为解决这些问题提供了一条解决之道,围绕电力储能技术的相关研究和应用不断涌现,目前已经出现了一系列比较成熟可实际应用的或者尚在研究阶段的储能方法。
本文介绍了一些常见的电力储能方法。
关键词:电力储能,特性,现状,应用;0 引言近年来,随着国民经济的迅猛发展,我国的电力需求也迅速增加,带动了电力行业的急剧扩张,电网装机容量实现了飞跃式增长。
与此同时,一系列的问题也不断出现。
受自然环境和人类生产生活习惯的影响,我国的电力负荷需求存在着巨大的峰谷差。
往往在一年中的某几个月或者一天中的某几个小时,电力负荷需求急剧增大,给电网和发电厂带来巨大的运行压力。
而在其他时间,用电量较少,机组运行在低负荷状态,不能发挥出高效的性能,使电力设备利用率和运行经济性受到较大影响。
如何进行大规模的电能削峰填谷,实现负荷平稳运行,成为我国电力行业需要面对的挑战之一。
目前全世界都面临环境问题和资源压力,我国也不例外。
一方面严重的环境污染和巨大的碳排放量已经对社会发展造成了巨大的困扰,另一方面煤炭石油等能源缺口也限制了我国经济的发展。
有鉴于此,开发清洁可再生能源迫在眉睫,表现在电力行业,就是风能、光伏发电在近年来得到了蓬勃发展。
然而这些能源随自然条件的变化而变化,呈现间歇的特性,不能提供稳定的电力供应。
因此存在大量的“弃风”、“弃光”现象,造成了资源的浪费。
电动汽车是新型负荷,也是新型家电,具有较好的调控性,可以纳入需求侧管理、电网调度,并与新能源发电配合,而且在保护环境和节约资源等方面具有传统汽车难以企及的优势。
然而如何快速有效充电、如何保证电池的续航能力成为限制电动汽车发展的重要因素。
以上种种都表明电力行业目前存在巨大的机遇和挑战。
而电力储能技术是解决上述问题的关键技术之一。
目前电力储能技术的研究和发展越来越受到各国能源、交通、国防等部门的重视,电力储能的大规模应用将对现代化的电能生产、输送、分配和利用产生深刻的影响和重要的作用,已成为电力生产利用中的关键环节。
经过长时间的研究和探索,目前已经有一些储能方法投入了实际运行,例如抽水蓄能和压缩空气储能,还有一些储能方法具有较好的应用前景,但距离大规模实际应用尚有一段距离,例如飞轮储能、超导储能等。
1 储能技术分类按照不同的分类方法,储能技术可以分为以下几类:1)按照储能原理分类可以分为三类:物理储能,如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等;化学储能,主要是电池储能,如铅蓄电池、钒流体电池、钠硫电池和锂电池等;电磁储能,如超级电容储能和超导储能等。
2)按照储能时间划分可以分为三类:短时储能,通常放电时间为秒级到分钟级;中期储能,通常放电时间为数分钟到数小时;长期储能,通常放电时间为数小时至数天。
3)按照功能划分,可以分为可分为能量型储能(Energy-usage energy storage,EES)和功率型储能(Power-usage energy storage,PES)两种。
能量型储能特点是比能量高,主要用于高能量输入、输出场合;功率型储能特点是比功率高,主要用于瞬间高功率输入、输出场合。
一般来说能量型储能装置放电相对较慢,例如抽水蓄能,压缩空气储能;功率型储能则以高放电率快速放电,如飞轮储能和超导储能。
2 常见储能技术2.1 抽水蓄能抽水蓄能是目前较为成熟的储能方式,已经得到了较为广泛的应用,也是目前电力系统中唯一大规模采用的储能方式。
抽水蓄能配备上、下游两个水库,在负荷低谷时,利用电网中的电能通过水泵将下游水库中的水抽到上游水库保存;在负荷高峰时将上水库的水放到下水库,并利用发电机进行发电,将电能输送到电网中,补充高峰用电量,用于降低发电厂的发电压力。
通过低谷时消耗电能,高峰时产生电能的方式,实现电力系统的削峰填谷。
抽水蓄能电站的能量转换过程如下图所示:依靠不同的分类依据,抽水蓄能具有多种不同的分类方式。
(1)按机组组成和功能作用来分类,可分为“纯抽水蓄能电站”、“混合式抽水蓄能电站”、“调水式抽水蓄能电站”.(2)按水库调节性能分类,可分为日调节、周调节、季调节、年调节等多种调节性能的抽水蓄能电站。
(3)按照布置特点来分类,可分为“地面式”、“地下式”和“半地下式”的抽水蓄能电站。
(4)按水库座数和位置分类,可分为“两库式”、“三库式”、“地下下池式”这几种抽水蓄能电站。
抽水蓄能电站在我国处于高速发展阶段。
截至2009年年底,我国抽水蓄能电站建成和投产规模已达到1830.5万千瓦,在建和筹建的大型抽水蓄能电站(超过100万千瓦)超过20座。
到2014年底已建成24座抽水蓄能电站,总装机容量2181万千万,占水电总装机比重约7.2%。
预计抽水蓄能规模在2020年将达到5838万千瓦。
抽水蓄能是目前电力系统最为可靠经济、容量最大、技术最完善、寿命最长的大规模储能技术。
储存能量的释放时间可以从几小时到几天,综合效率70%~85%之间,非常适合用于电力系统调峰和用作长时间备用电源的场合,如削峰填谷、调频、调相、紧急事故备用、黑起动和提供系统的备用容量等。
但其地理条件要求比较高,同时设计、施工难度高,机组水工建筑方面也有其特殊要求,同时运行管理难度高,以现有操作管理水平较难提高运行效率,所以其发展受到一些限制。
2.2 压缩空气储能压缩空气储能(CAES)主要是以燃气轮机为基础的一种能量存储系统。
CAES在非高峰时利用电能压缩空气并将其储存在地下洞穴或海底容器(如报废矿井、沉降的海底储气罐、山洞、过期油气井或新建储气井)中;在用电高峰时释放空气,高压空气从储气室释放出来,同燃料一同进入燃气轮机燃烧室燃烧后,驱动燃气轮机发电。
其储能的原理主要是在发电时不需要通过压缩机来压缩空气,从而节约了消耗涡轮的输出功。
由此就相当于将空气压缩机压缩空气消耗的能量储存了起来。
因此,相比于消耗同样燃料的燃气轮机系统,压缩空气储能系统可以多产生1倍以上的电力,其工作原理如上图所示。
按照不同的分类方式,压缩空气储能可以做出如下三种分类:(1)根据压缩空气储能系统的热源不同,可以分为燃烧燃料的压缩空气储能系统、带储热的压缩空气储能系统和无热源的压缩空气储能系统。
(2)根据压缩空气储能系统的规模不同,可以分为大型压缩空气储能系统(通常单台机组规模为100 MW级)、小型压缩空气储能系统(通常单台机组规模为10MW级)、微型压缩空气储能系统(通常单台机组规模为10kW级)。
(3)根据压缩空气储能系统是否同其它热力循环系统耦合,可以分为传统压缩空气储能系统、压缩空气储能-燃气轮机耦合系统、压缩空气储能-燃气蒸汽联合循环耦合系统、压缩空气储能-内燃机耦合系统、压缩空气储能-制冷循环耦合系统、压缩空气储能-可再生能源耦合系统。
目前全世界仅有两家大型压缩空气发电厂。
分别位于德国和美国。
前者于1978年开始运行,发电功率290MW,投运后获得了良好的利用率。
后者由Alabama电力联合公司建在Alabama州,于1991年投运,额定功率为110MW,并能在100MW负荷下连续运行26小时。
另外日本、意大利、以色列等国也分别有压缩空气储能电站项目正在建设过程中。
目前我国尚没有大规模的成熟应用。
压缩空气储能系统的储能量大,储能时间长,可以持续工作数小时乃至数天;建造成本和运行成本比较低,低于抽水蓄能电站,具有较好的经济性;寿命很长,可以循环上万次,寿命可达40~50年;此外其效率可以达到70%左右,接近抽水蓄能电站。
因此可用于削峰填谷、平衡电力负荷、需求侧电力管理和备用电源。
但是压缩空气储能并不是一项独立技术,需同燃气轮机配合使用,仍然依赖于化石燃料。
另外高压空气储存槽受限于地理结构,不是所有地质结构均都适合建造人工储存槽。
所以其应用地域受到较大限制。
2.3 电池储能电池储能是一项较早出现的技术,经过数年的发展,已经具备了一定的成熟度。
到目前为止出现了一些具有实用价值的电池种类。
2.3.1 铅酸蓄电池铅酸电池已经有150年的发展历史。
到现在铅酸蓄电池在理论研究与生产工艺和产品种类以及产品电气性能等方面都有了长足的发展。
现在使用较多的阀控式密封铅酸蓄电池有两类,一类是使用玻璃纤维隔膜的紧装配贫液式密封铅蓄电池,简称AGM电池,另一类使用胶体电解液的富液式密封铅蓄电池,简称胶体电池或GEL电池。
目前铅酸蓄电池有用于机车汽车启动照明用的起动型蓄电池,用于电动车的牵引型蓄电池,用于风力、太阳能等发电中电能储存的新能源用蓄电池。
1988年在美国California州建造了目前世界上最大的40MW铅酸蓄电池储能系统。
铅酸蓄电池成本低廉、技术成熟,支持大电流放电、安全性高,在非动力应用场合中可不配置电池管理系统使用。
但存在维护困难,易造成二次污染,重量大、功率密度小,充电效率较低、循环次数及使用寿命短等一系列问题。
2.3.2锂电池根据锂离子电池的正极材料可将锂离子电池分为钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂等种类。
其中钴酸锂是现有正极材料中工业化程度最高、能量密度最高的品种,但主要用于小型移动设备领域。
锰酸锂和磷酸铁锂材料电池是热门的电动汽车电池备选技术,在全球的动力电池领域占有重要地位。
我国目前在不同种类电池的开发生产上水平参差不齐,但落后于世界先进水平。
锂电池具有比能量高,使用寿命长,单体额定电压高,充电迅速,无记忆效应,无污染等优点。
但锂电池的生产要求条件高,制作成本高,影响了电池的一致性、低温性能,此外锂离子电池均需保护线路,防止电池被过充过放电。
2.3.3 钒流体电池钒电池全称为钒氧化还原液流电池,是以金属溶液作为电解质的氧化还原液流电池中的一种。
电池的正负极活性物质主要存在于电解液中,分别装在两个储液罐中,电池内部正负极之间由离子交换膜分隔,电池工作时正负极电解液由泵的驱动实现循环和反应。
经过数十年的发展,钒电池技术已经趋近成熟。
用于电站调峰和风力储能的固定型钒电池发展迅速,已有大功率的钒电池储能系统已投入实用。
钒电池不存在正负极相互污染的问题,电池维护更容易,理论寿命更长,可以通过串并联上大容量,而且生产和运行过程中无污染。
但钒电池技术难度较高,使用和维护成本偏高。
2.3.4 钠硫电池钠硫电池以熔融态的钠作为负极,以熔融态的硫和多硫化钠作为正极,电池的工作温度在300~350℃。
在放电时钠被电离生成钠离子,钠离子通过电解质扩散到正极并与硫反应生成多硫化钠。
在充电时,多硫化钠变成分解为硫和钠离子,后者扩散到负极后获得电子形成钠原子。
目前日本NGK公司已经有100余座钠硫电池储能电站在全球运行,现已建成用于风电场的34MW钠硫储能电站。