【5A版】电储能技术.ppt

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1、1电储能关键技术动态清华大学杨耕,何志超，张伟，秦潇燕山大学万承宽，邬伟扬2内容一、背景1.1储能技术的背景1.2目前主要的储能方式1.3电储能技术应用现状二、若干关键问题以及清华的部分工作2.1电池技术、状态估计和管理2.2电力变换装置及其控制技术2.3功率预报技术3风电场对储能技术的需求1.1储能技术的背景一、背景4智能电网对储能技术的需求1.1储能技术的背景51.1储能技术的背景电动汽车对储能技术的需求汽车动力电气化已成为全球汽车工业发展的焦点和核心；“车辆到电网”(V2G)的概念正在兴起，期待其作为电力系统“削峰填谷”的有效手段之一。System

2、SolutionsforHybridandElectricVehicles,TexasInstruments,2010国家电网:支持V2G的快速充电座6不同需求对充放电速度和容量的要求ChangingtheElectricityGame,IEEE-PEMag,2009,July71.2目前主要的储能方式按照储能介质形态分类，目前的电力储能可分为：化学储能：铅酸电池、钠硫电池、全钒氧化还原液流电池电磁储能：超导储能、双电层电容器机械储能：如抽水储能、飞轮储能、压缩空气储能热/冰储能：如热泵储能、电锅炉储能8主要储能方式比较(2003)1.2目前主要的储能方

3、式王冉冉,刘玉庆等.飞轮储能装置的性能特点及其应用展望.电源技术应用.200391.2目前主要的储能方式主要储能方式的比较BarinA.etal,StorageEnergyManagementWithPowerQualityConcernsTheAnalyticHierarchyProcessAndTheFuzzyLogic,COPEP’2009101.2目前主要的储能方式主要储能方式的比较效率负载管理技术成熟经济性环境友好电能质量压缩空气343511蓄水储能343531氢气储能141344飞轮储能423553超级电容413153锂电池443344钠硫电

4、池3?43234钒电池3?42234BarinA.etal,StorageEnergyManagementWithPowerQualityConcernsTheAnalyticHierarchyProcessAndTheFuzzyLogic,COPEP’200911日本住友电工(SEI)总装机容量：30.8MW（19个风机）电池组额定容量：6MWhVRB地点：TomamaeWindVilla目的：平滑风力发电输出功率价格：不详1.3电储能技术应用现状—风电场日本碍子公司(NGK)总装机容量：51MW电池组额定容量：34MWNAS地点：Rokkashomu

5、raWindFarm目的：平滑风力发电输出功率;价格：0.42Euro/kWh12美国电力公司(AEP)2006年：查尔斯顿一变电站，第一组储能1MW/7.2MWh的钠硫电池（左图）2008年：三个变电站中设置了2MW/14.4MWh钠硫电池储能系统（右图）2009年：在俄亥俄州投入1MW/250kWh飞轮储能系统，验证分布式储能装置对电网频率调整的可行性；2009年：120V/240V上“社区储能装置”(communityenergystorage,CES)，推广分布式储能装置。一个2MW,14.4MWh蓄电站的组成一个1MW变电站电储能装置10MW馈

6、线负载的削峰填谷作用1.3电储能技术应用现状—智能电网13日本丰田公司1997年10月底推出prius2005年12月第二代prius上市2009年5月第三代prius1.3电储能技术应用现状—电动汽车2010/6，财政部、科技部、工信部和发改委联合发布了私人购买新能源汽车补贴标准，确定将在上海等5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作。国家对满足支持条件的新能源汽车，按3000元/千瓦时给予补贴。中国的电动汽车示范以及推广清华纯电动比亚迪纯电动QQ141.3电储能技术应用现状—国家的几个举措近期几个示范工程：（1）张北：风光储一体化示范工程（风电30

7、万千瓦、太阳能光伏电10万千瓦、化学储能7.5万千瓦，2010年）；（2）厦门：基于液流电池储能的大型应急电源示范工程（国际会展中心）；（3）上海：上海世博园智能电网综合示范工程·······几个计划：（1）2010年5月，国网公司《坚强智能电网关键设备（系统）研制规划》发电：“大规模储能：大型抽水蓄能电站、大容量电池储能系统”用电：“智能用电中的“储能及管理”/电动汽车充放电设备”（2）2010年9月，能源局《新兴能源产业规划》规划不仅包含先进核电、风能、太阳能和生物质能等新能源资源的开发利用，还包括对传统能源的升级变革。实施以后，到2020年将大大减

8、缓对煤炭的过度依赖，使当年的SO2排放减少约780万吨、CO2排放减少约12亿吨