电力系统储能技术综述

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1、电力系统储能技术综述(云南电网有限责任公司版纳供电局云南景洪666100)摘要：近年来，由于我国经济社会快速发展，华中地区夏季降暑、南方冬季取暖用电负荷、昼夜的电力需求之间的峰谷差不断加大。据统计，上海、天津等城市每天的昼夜平均电力需求峰谷差超过60%。在没有很好的储能介质的情况下，电网必须按照能满足最大用电负荷来规划，要求建设能够支持负荷用电最大峰值所需的发电厂和输电系统。从而造成在谷值时，系统闲置容量过大所导致的发电机组总体经济性下降、煤耗增加、线变损耗增加的状况发生。另外，随着智能电网的建设，可再生能源的接入、以及电动汽车充放

2、等的影响，将会对电网产生一定的冲击。为减少或防止发生此类情况，木文将借鉴一些发达国家或地区在储能技术方面的技术，浅议电网储能技术。关键词：电网；储能技术一、引言20世纪70年代末80年代初，由于电力需求增加而增加的电力投资日益昂贵，一些欧美国家对此产生新的思考。即如何影响用户端行为方式，以有利于电力供应的最低成木计划，于是便产生了电力需求侧管理(DemandSideManagement,DSM)。进入20世纪90年代以来，DSM在我国也逐步开展起来。削峰填谷作为DSM的一个重要内容，实施削峰填谷对于供电企业的意义：可以增强电网调峰压

3、力，提高设备利用率；提高供电可靠性，降低损耗，延缓投资,减少可再生能源的接入、分布式发电、微网以及电动汽车充放的影响对电网产生的冲击等。在削峰填谷的各种方式上，储能技术有着无可比拟的优势。先进的储能技术可削峰填谷，大大减少城市用电的峰谷差，既不用投资再建电厂，也避免了在谷值时系统闲置容量过大所导致的发电机组总体经济性下降、煤耗增加的状况发生，从而科学地达到城市节能减排的最终B标。日本、中东地区国家等正在大力推广和应用先进的大容量电池储能技术，并将该技术应用于城市用电的储能。目前，我国也正在积极研发各种先进的电池储能技术（如钠硫电池、

4、锂电池等）。2011年初，我岡第一座兆瓦级电池储能站，南方电网5兆瓦级电池储能站在深圳并网成功，成为世界上最大的锂电子电池储能站。目前，世界上的储能技术归纳起来主要冇物理储能（如抽水蓄能等）、化学储能（如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、镍镉电池等）和电磁储能（如超导储能、超级电容储能等）这三大类。二、储能电池技术比较迄今各国研究的兆瓦级电堆体系有锌-溴电池、多硫化钠-溴和全钒液流电池，主要应用在备用电源、电动汽车和规模储能如电网调峰等方面，技术主要由美、日、加拿大等国的公司掌握。1.液流电池液流电池储能作为新兴发展的一种化学电池储能，

5、已用于光伏电池、风力等不稳定性发电的蓄电。液流电池因其规模灵活、装置安全、响应迅速、循环寿命长等优点逐渐成为研究热点。国外已有多个示范工程投入运行，最大功率规模达到2MW。相比其他储能电池，钒液流电池冇着很人的优越性，主要体现如下：（1）额定功率和额定能量是相互独立的，功率大小取决于电池堆，能量的大小取决于电解液。理论上可以通过随意增加电解液的量来达到增加电池容量的0的，能够做成兆瓦级的储能系统；（2）电池电解液是循环流动的，电池不存在热失控的问题，同吋也减少电化学极化，使得电池能够大电流充放电；（3）在充放电期间，钒氧化还原蓄电池

6、只是液相反应，不像普通电池那样有复杂的可引起电池电流中断或短路的固相变化；（4）理论上电池的保存期无限，储存寿命长，超过6年。因为电解液是循环使用的，不存在变质问题，只是长期使用后，电池瞞膜电阻冇所增人;(5)能深放电但不会损坏电池，理论上可100%放电；(6)可快速进行充放电转换，对功率波动迅速响应；(7)温度对钒液流电池的影响程度比对铅蓄电池要小得多，随着温度的恢复，电池性能也完全恢复；(8)电池结构简单，材料价格便宜，更换和维修费用低；(9)不会造成环境污染。1.全钒氧化还原液流电池全钒氧化还原液流电池通过不同价态的钒离子相互

7、转化实现电能的储存与释放。充电吋，通过对全钒氧化还原液流电池的充电，将电能转化为化学能储存在不同价态的钒离子中；当发电装置不能满足额定输出功率时，液流电池开始放电，把储存的化学能转化为电能。据研究，全钒氧化还原液流电池的充、放电性能好，能够进行人功率的充电和放电。这种电池，选址自由度大、占地少，可以很好地把太阳能和风能融入到住宅或者工业场所中，未来在大规模储能方面的应用奋锂电池无法比拟的优势。钒电池(VanadiumRedoxBattery，简称VRB)是一•种新型清洁能源存储装置，经过美国、日本、澳大利亚等国家的应用验证，与S前市

8、场中的铅酸蓄电池、镍氢电池相比，具有大功率、长寿命、支持频繁大电流充放电、绿色无污染等明显技术优势，主要应用于再生能源并网发电、城市电网储能、远程供电、UPS系统、海岛应用等领域。2.钠硫储能电池钠硫储能电池通常被建在一个管状设计中，