储能技术现状与发展

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1、储能技术现状与发展昝小舒应用电子技术专业储能技术储能技术什么是储能技术？应用电子技术专业特指通过机械的、电磁的、电化学电等方法，将能量存储起来，在需要的时候，再通过机械的、电磁的、电化学的方法转变为电能，为用电设备提供电能的技术。储能技术储能产业是战略性基础产业智能电网风能发电光伏发电电动车通信电源电子产品军工产品储能技术有什么用？储能技术功率等级能量等级设备类型用户举例≤1WMWh便携储能设备电子表、手机1W～100WWh电子设备、电动工具≤500W≤500Wh移动储能设备电动自行车10kW～200k

2、W2kWh～200kWH节能与新能源汽车100kW～500kW～500kWh铁路机车、城市轨道交通车1kW5kWh固定储能设备家用储能设备10kW～100kW30kWh小型工业和商业设施兆瓦吉瓦MWh、GWh级智能电网、风能、光伏移峰填谷储能电站储能设备分类储能技术近几十年来，储能技术的研究和发展一直受到各国能源、交通、电力、电讯等部门的高度重视发展创新性储能技术对加快发展我国新能源产业有决定性意义储能技术储能技术分类：机械储能：抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能化学储能：铅酸电池、镍系电池、锂系电池、液

3、流电池、钠硫电池电磁储能：超导储能、超级电容器储能机械储能抽水储能压缩空气储能飞轮储能机械储能指电能通过转换为机械能的形态储存起来，在需要时，可再由机械能转换为电能为用电设备提供电能。机械储能抽水储能机械储能抽水储能机械储能抽水储能发展现状：19世纪90年代于意大利和瑞士得到应用，据统计目前全世界共有超过90GW的抽水蓄能机组投入运行。日、美、西欧等国20世纪60～70年代出现抽水蓄能电站的建设高峰。其中日本是世界上机组水平最高的国家，在技术方面引领世界潮流。我国上世纪90年代开始发展，有广州抽水蓄能1

4、期，十三陵，浙江天荒坪等抽水蓄能电站。资料统计，已装机5.7GW，占全国装机容量的1.8%。机械储能抽水储能优点：技术上成熟可靠，容量可以做的很大，受水库库容限制。缺点：建造受地理条件限制，需合适落差的高低水库，远离负荷中心；抽水和发电中有相当数量的能量被损失，储能密度较差；建设周期长，投资大；机械储能压缩空气储能压缩控制储能（compressedairenergystorage，CAES）是一种类似于燃气轮发电设备。需要储能时，采用电动空气压缩设备，将空气缩到大型储气设备中实现储能。需要释放能量时，利

5、用压缩空气驱动气轮发电机组发电，实现机械能与电能的转换。机械储能压缩空气储能机械储能压缩空气储能发展现状：世界上第一个商业化CAES电站为1978年在德国建造，装机容量为290MW，换能效率77%。美国在2009年将压缩空气储能列为未来十大技术。美国电力研究协会（EPRI）建有220MW压缩空气试验站。我国对压缩空气储能技术尚处于初始研究阶段。机械储能飞轮储能飞轮储能（FlywheelEnergyStorage）将能量以动能形式储存在高速旋转的飞轮中。由高强度合金和复合材料的转子、高速轴承、双馈电机，电

6、力转换器和真空安全罩组成。电能驱动飞轮高速旋转，电能变飞轮动能储存，需要时，飞轮减速，电动机做发电机运行，飞轮的加速和减速实现了充电和放电。机械储能飞轮储能1999年欧洲UrencPower公司利用高强度碳纤维和玻璃纤维复合材料制作飞轮，转速为42000rad/min，2001年1月系统投入运行，充当UPS，储能量达到18MJ机械储能飞轮储能机械储能飞轮储能机械储能飞轮储能特点：储能密度高、充放电速度快、效率高、寿命长、无污染、应用范围广、适应性强等特点。目前用于调峰、风力发电，太阳能储能、电动汽车、U

7、PS、低轨道卫星、电磁炮、鱼雷。国内相关单位：清华大学工程物理系飞轮储能实验室、华科大、华北电大、中科院电工所。2009年8月5日，国内最先进和可靠的两台250kVA移动式飞轮发电车落户北京电力公司，执行供电保障和应急供电任务化学储能铅酸电池镍系电池锂系电池液流电池钠硫电池应用电子技术专业化学储能——铅酸电池构成铅蓄电池之主要成份如下：阳极板(过氧化铅.PbO2)--->活性物质阴极板(海绵状铅.Pb)--->活性物质电解液(稀硫酸)--->硫酸(H2SO4)+水(H2O)电池外壳隔离板其它(液口栓.盖

8、子等)应用电子技术专业化学储能——铅酸电池原理：铅蓄电池内的阳极(PbO2)及阴极(Pb)浸到电解液(稀硫酸)中，两极间会产生2V的电力。放电状态，阴阳极及电解液即会发生如下的变化：(阳极)(电解液)(阴极)PbO2+2H2SO4+Pb--->PbSO4+2H2O+PbSO4(放电反应)(过氧化铅)(硫酸)(海绵状铅)蓄电池连接外部电路放电时，稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性物质产生反应,生成新化合物『硫酸铅』。化学储能——铅酸电池充电，