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综述各类储能装置的储能技术


综述各类储能装置的储能技术 廖曙生 (广东电网公司汕头供电局 ) 摘 要: 目前储能技术取得比较大的发展, 各类储能装置的充放电特性已被充分认知, 大容量的储能装置已经投入工业试运行。介绍了 市场和价格等方面进行分析对比。 各类大容量级先进电力储能装置的特点, 并从技术、 关键词: 储能装置; 储能技术; 市场; 价格 1 前言 电力生产是一个连续的过程, 发电、 负荷和损耗之

间需时 电力系统逐步接入 刻保持基本平衡。随着新能源技术的发展, 了很多分布式电源。而发布式电源, 例如风能发电, 对外界气候 比较敏感, 易受实时风力波动性和间歇性的影响, 严重时将导 致风力发电机出力与负荷之间不能实现功率平衡, 从而影响电 力系统的稳定运行。为解决这一问题, 可在系统中安装储能元 件, 系统电力充沛时储存能源, 电力紧缺时释放电力, 利用储能 装置的有功出力填补风电场有功出力缺额, 实现风电场出力与 负荷间的有功功率平衡。 目前, 储能技术取得比较大的发展, 各类储能装置的充放电 特性已被充分认知, 大容量的储能装置已经投入工业试运行; 统 筹风电、 太阳能光伏、 储能装置和负荷的微网技术研究已经达到 实用化阶段。可以肯定地说, 储能技术将在智能电网中得到更为 广泛的应用。本文将着重介绍各类大容量级先进电力储能装置 市场和价格等层面进行综合分析对比。 的特点, 并从技术、 2 储能装置概述 目前, 储能技术主要有物理储能、 电磁储能、 电化学储存和 变相储能等。其中物理储能主要包括飞轮储能、 抽水蓄能、 压缩 空气储能等; 电磁储能主要是超导储能; 电化学储能主要包括 超级电容储能、 燃料电池储能等; 变相储能主要有 蓄电池储能、 冰蓄冷储能等。 飞轮电池只要测出转子的转速, 就能确切知道其放电深度。 (4 充电时间短。飞轮电池的充电一般在几分钟之内即可 ) 完成, 而化学电池则需要几个小时, 常见的需要七八个小时。 (5 对温度不敏感。化学电池在高温或低温时其性能会急 ) 剧下降, 而飞轮电池则不会。 (6 对环境友好。化学电池在报废后会对环境产生恶劣影 ) 响, 而且回收成本较高。飞轮电池是一种绿色电池, 它不会对环 境产生任何影响。 飞轮储能最突出的缺点在于自放电率高,如停止充电, 能 量在几到几十个小时内就会自行耗尽。因此, 飞轮储能一般适 用于高功率、 短时间放电或频繁充放电的储能需求。 从市场角度讲,飞轮储能技术思想在上世纪 50 年代即被 提出后, 由于当时各种技术条件限制, 在发展不久即遇到瓶颈。 直到上世纪 90 年代, 随着新材料技术、 超导技术、 磁悬浮技术、 电子电力技术的发展, 以及能源意识、 环保意识的增强, 飞轮储 能技术才得以高速发展。全世界范围内能提供商品的厂家约有 十余家, 而目前我国的大规模飞轮储能技术还停留在实验室研 究阶段, 与国外技术水平差距在 10 年以上。 3.2 超级电容储能 普通电容器由于储存能量过小, 未能用作电力系统中的储 能装置。超级电容器根据电化学双电层理论研制而成, 可提供 强大的脉冲功率, 充电速度快, 放电电流仅受内阻和发热限制, 能量转换率高, 循环使用寿命长, 放电深度深, 长期使用免维 , 护, 低温特性好, “记忆效应”它的储存容量为普通电容器 没有 的 20~1000 倍。 从性能方面讲, 超级电容的优点在于: 在很小的体积下达 到法拉级的电容量;可以瞬间释放的功率比普通电池高近十 倍, 而且不会损坏; 充放电循环寿命在十万次以上, 远高于一般 蓄电池; 充电迅速, 比

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