电网大规模电池储能技术的发展机遇与挑战.pdf

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1、182电力与能源第34卷第2期2013年4月电网大规模电池储能技术的发展机遇与挑战张建兴，张宇。，曹智慧，陈世峰(1．许继电源有限公司，许昌461000；2．华中科技大学电气与电子工程学院，武汉430074；3．上海市电力公司电力科学研究院，上海200437)摘要：随着新能源、智能电网和电动汽车的迅速发展，大规模储能技术在电力系统发电侧、电网侧、用户侧都有较强的应用需求，各种特点的电池储能技术相互竞争，大规模储能技术面临着巨大的发展机遇，受到了广泛关注。在电池储能技术的相关技术背景、应用需求及应用现状、产业政策及行业发展动向方面进行介绍，指出储能技术及行业发展上的着重点。关键词

2、：储能技术；新能源；智能电网；电动汽车中图分类号：TM464文献标志码：B文章编号：2095—1256(2013)02—0000—05DevelopmentOpportunity&ChallengeofLarge-scaleBatteryEnergyStorageTechnologyinPowerGridZhangJianxing1,2。ZhangYu。，CaoZhihui，ChenShifeng(1．xIPOWERCo．，Xuchang461000，China；2．CollegeofElectrical&ElectronicEngineering，HUST，Wuhan4300

3、74，China；3．ElectricPowerResearchInstitute，SMEPC，Shanghai200437，China)风能和太阳能等可再生能源发电、燃气分布化学电池储能技术比较成熟，是目前大规模储能式电源、充电式电动汽车等新能源技术已成为我领域的主要研究和应用方向。目前适合作为大规国能源领域的发展重点，这些新能源技术的推广模储能的蓄电池有铅酸电池、锂离子电池、钠硫电应用必须有电网的支持，但是这些新能源设备的池和矾液流电池等。其中铅酸电池的应用较早，运行都具有不稳定和不连续，并网运行会给电网并且技术成熟、价格低廉、安全可靠，但是使用寿运行的安全和调度带来很大的

4、负面影响。采用储命较短、功率密度低、运行维护费用高，很难满足能技术可以弥补新能源发电的随机性、波动性，并大规模储能发展的要求，特别是铅酸电池的制造、实现新能源发电的平滑输出，使大规模风电及太使用和报废回收都可能造成环境污染，因此进一阳能发电更安全更可靠地并入常规电网；同样储步发展的潜力不大。而锂离子电池、钠硫电池和能技术也可以解决电动汽车充电的随机性、波动钒液流电池及技术在安全性、能量转换效率和经性问题，有效调节电动汽车充电引起的电网电压、济性等方面已经取得重大突破，产业化应用的条频率及相位的变化，为新能源汽车的大规模推广件日趋成熟，被认为是未来储能技术发展的主要提供基础。储能

5、技术还可以将电网在负荷低谷时方向之一。的电力储存起来到电网负荷高峰时放电，缓解目1．1锂离子电池储能系统前电网目前面临的电力供应巨大的峰谷差压力。与其他蓄电池相比，锂离子电池的储能密度总之储能技术可以提高电网设备的利用效率，减高、储能效率高、循环寿命长，近年来发展很快，已少备用电厂的建设，为国家节约输配电设备巨额经广泛地应用在各种手提移动设备例如手机、相投资。机、笔记本电脑和平板电脑中，也是目前新能源汽车的电动汽车的主要电源。锂离子电池也非常适1大规模电池储能技术简介合作为大规模储能元件，美国较早开展了动力型大规模储能技术主要有物理储能、电磁储能磷酸铁锂电池的研究，并相继建设了

6、兆瓦级的锂(包括超导储能等)和化学电池储能三大类，其中离子电池储能系统的示范应用，主要用于电力系张建兴，等：电网大规模电池储能技术的发展机遇与挑战183统的频率和电压控制以及平滑风电等。我国是锂2应用需求及现状离子电池生产大国，近年来锂离子电池技术的研究及产品化速度加快，涌现出了中航锂电、天津力随着智能电网的发展，电力系统的发电侧、电神、杭州万向、北京盟固利等一批锂动力电池生产网侧、用户侧对都有应用大规模储能的需求。企业，并相继建设了多个兆瓦级的锂电池储能电2．1发电侧站。与其他一些大容量蓄电池相比，锂电池的技随着全球传统能源的日益紧缺及使用传统能术相对成熟，因此我国近期内的大

7、规模储能系统源带来的生态环境巨大压力，以风力发电和光伏发中锂电池的应用将会比较广泛。电为代表的新能源可再生能源发电已经成为世界1．2钠硫电池储能系统各国的发展重点，但是风力发电和光伏发电具有波钠硫电池能量密度和转换效率高，是一种能够动性和间歇性，大规模并网运行会对电网的稳定运同时适用于功率型储能和能量型储能的蓄电池，自行和负荷调配带来很多问题，特别是当并网运行的2003年起，日本和美国相继建设了多个兆瓦级的风力发电和光伏发电的规模超过一定比例以后，对钠硫电池储能电站。不过钠硫电池的制造比较困