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儲能技術的原理與特點以及常用的儲能方式

鉅大LARGE  |  點擊量:5133次  |  2021年06月08日  

在生活中,你可能接觸過各種各樣的電子產品,那么你可能并不了解它的一些組成部分,比如它可能含有的儲能電池,那么接下來讓小編帶領大家一起學習儲能技術。由儲能元件組成的儲能設備和由電力電子設備組成的網格訪問設備已成為儲能系統的兩個重要部分。儲能裝置關于實現儲能,釋放或快速電力交換很重要。電網接入設備實現了儲能設備與電網之間的雙向能量傳遞和轉換,并實現了調峰,調優能量,提高供電可靠性和電力系統穩定性等功能。儲能系統的容量范圍相對較寬,從幾十千瓦到幾百兆瓦;放電時間跨度非常大,從毫秒到幾小時;它在整個發電,輸電,配電和功耗系統中具有廣泛的應用范圍。大規模儲能技術的研究和應用才剛剛開始。它是一門嶄新的學科,是國內外研究的熱點。目前,儲能技術重要包括物理儲能(如抽水蓄能,壓縮空氣儲能,飛輪儲能等),化學儲能(如各種類型的電池,可再生燃料動力鋰電池,液流電池,超級電容器等)和電磁能存儲(例如超導磁能存儲等)。


1)最成熟,使用最廣泛的物理儲能是抽水蓄能,重要用于電力系統的調峰,谷值補償,調頻,調相,應急備用等。抽水蓄能的釋放時間可以從幾小時到幾天不等,其能量轉換效率在70%到85%之間。抽水蓄能電站的建設周期長,并且受地形的限制。當電站遠離功耗區域時,傳輸損耗比較大。壓縮空氣儲能早在1978年就已使用,但由于地形和地質條件,尚未得到廣泛推廣。飛輪儲能裝置使用電動機驅動飛輪高速旋轉,將電能轉換為機械能并進行存儲,飛輪在要時驅動發電機發電。飛輪儲能的特點是壽命長,無污染,低維護,但能量密度低,可作為電池系統的補充。2)化學儲能類型很多,技術發展水平和應用前景也不同:(1)電池儲能是目前最成熟,最可靠的儲能技術。根據所用化學物質的不同,可分為鉛酸電池,鎳鎘電池,鎳氫電池,鋰離子電池,鈉硫電池等。鉛酸電池技術已經成熟,可以成為大容量的存儲系統,單位能耗成本和系統成本均較低,并且具有良好的安全性,可靠性和可重復使用性。它也是當前最實用的能量存儲系統。它已被用于小型風力發電和光伏發電。它已被廣泛用于系統和中小型分布式發電系統中,但是由于鉛是重金屬污染的源頭,鉛酸電池并不是未來的發展趨勢。鋰離子,鈉硫和鎳氫電池等高級蓄電池價格昂貴,大容量儲能技術尚不成熟。該產品的性能目前不能滿足儲能的要求,并且其經濟性不能商業化。(2)大型可再生燃料動力電池投資大,價格高,循環轉換效率低。它們目前不適用于商業儲能系統。(3)液流儲能電池具有能量轉換效率高,運行維護成本低的優點。它是用于高效,大規模并網發電,能量存儲和調節的技術之一。液流儲能技術已在美國,德國,日本和英國等發達國家用于示范。我國仍處于研發階段。(4)超級電容器是1980年代出現的新型儲能設備。由于使用特殊材料制造電極和電解質,因此該電容器的存儲容量是普通電容器的20至1,000倍,同時保持了傳統電容器的釋放容量。能量速度快的優點已被持續應用到高山氣象站和邊境哨所等供電場合。3)超導磁能存儲使用超導體制作線圈來存儲磁場能量。在電力傳輸期間無需轉換能量的形式。具有響應速度快,轉換效率高,比容量/比功率大等優點,可以充分滿足輸配電網的電壓支持,功率補償,調頻,提高電網穩定性。以及傳輸容量的要求。與其他儲能技術相比,超導磁儲能仍然非常昂貴。除了超導體本身的成本之外,保持系統的低溫還導致維護頻率的新增,并且出現的成本也相當大。目前,世界上有許多正在運行或正在開發中的超導磁儲能項目。

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