储能技术综述.doc

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1、储能技术综述储能装置快速的功率调节能力使其突破了传统电力系统主要依赖继电保护和H动装置的被动致稳框架，彻底改变传统电力系统屮缺乏快速补偿不平衡功率的手段的状况，形成崭新的主动致稳新思想。在目前所提岀的备种超导电力装置屮，储能装置具有较大的技术可行性和经济价值，因此随着高温超导和电力电子技术的不断进步，开展储能装置的研制丁作对各国电力事业具有深远的意义，而且也是各国经济战略发展的需要。一、储能技术在电力系统屮的应用1.电网调峰2.系统备用容量3.调节电网屮的过负荷冲击4.提高电力系统稳定性5•静止无功补偿6.改善电能品质7.分布式电源和可再生能源的功率平滑装置二、主要

2、储能技术到目前为止，人们已经探索和开发了多种形式的电能储能方式，主要可分为：机械储能、化学储能和电磁储能等。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、氧化还原液流电池、钠流电池、锂离了电池电磁储能：超导储能、超级电容器储能机械储能-抽水蓄能广泛采用的大规模、集屮式储能手段。利用H然界里数量最大的液体-水的势能进行储能。需要配备上、下游两个水库。在负荷低谷时段，抽水蓄能设备工作在电动机状态，将下游水库的水抽到上游水库保存。负荷高峰时，工作在发电机状态，利用储存在上游水库屮的发电。一些高坝水电站具有储水容量，可以将其用作抽水蓄能电站进行电力调度。优点

3、：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，远离负荷屮心；抽水和发电屮有-相当数量的能量被损失，储能密度较弟；建设周期长，投资大；机械储能-飞轮储能FlywheelEnergyStorage将能量以动能形式储存在高速旋转的飞轮屮。市高强度合金和复合材料的转了、高速轴承、双馈电机，电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。特点:储能密度高、充放电速度快、效率高、寿命长、无污染、丿应川范围广、适应性强等特点。目前用于

4、调峰、分离发电，太阳能储能、电动汽车、UPS、低轨道卫星、电磁炮、鱼雷。国内相关单位：清华大学工稈物理系飞轮储能实验室、华科大、华北电大、屮科院电工所。2009年8月5U,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。机械储能-压缩空气储能上世纪50年代提出，目的是削峰填谷。两个循环构成其储能过程：一是充气压缩循环;二是排气膨胀循环。压缩时，双馈电机做电动机丁作，利用谷荷时的多余电力驱动压缩机，将高压空气压入地下储气洞;峰荷时，双馈电机做发电机T作，储存压缩空气先经过冋热器预热，再使用燃料在燃烧室内燃烧，进入膨胀系统

5、屮做工（如驱动燃汽轮机）发电。徳国、美国、口本和以色列建成过示范性电站。化学储能-铅酸电池它是以二氧化碳和海绵状金属铅分别为正、负极活性物质，硫酸溶液为电解质的一种蓄电池，距今140年历史。优点：H放电小，25C下白放电率小于2%/月；结构紧凑，密封好，抗振动，大电流性能好;工作温度范围宽，-40°C〜50°C;价格低廉；制造维护成木低；无记忆效应（浅循环工作时容量损失）。1=1前，世界各地已建立了许多基于铅酸电池的储能系统。例如：徳国柏林BEWAG的&8MW/8.5MWh的蓄电池储能系统，川于调峰和调频。屮国加入WTO后，由于看好屮国蓄电池市场巨大潜力以及发达国家

6、对蓄电池行业的限制政策，越来越多国外大型电池制造商选择在屮国建厂和生产，目前我国铅酸电池产量占世界的1/3,生产研发技术与国际先进说平差距不明显。保定风帆、哈尔滨光宋，江苏双登、湖北骆驼等，都是主要电池制造企业。化学储能-钠流电池、液流电池、钠/氯化钦电池钠流电池是一种新型蓄电池。采用熔融液态电极和固体电解质，其屮，负极的活性物质是熔融金属钠，正极活性物质是硫和多硫化钠熔盐。液流电池或称氧化还原液流电池，是正负极活性物质均为液态流体氧化还原电对的一种电池。最早由美国航空航天局(NASA)资助设计，1974年申请了专利。目前主流是全锐电池群雄并起，铁倂电池陷于停顿、多

7、硫化钠/溟电池刚刚兴起。钠/氯化镰电池是一种在钠流电池的基础上发展起来的新型储能电池，具有较高的能量密度和功率密度，具备可过充电、无白放电，运行维护简单等优势。化学储能-锂离了电池优势是储能密度高、储能效率高、循坏寿命长等。鉴于上述优点，近年來得到了快速发展，随着制造技术和制造成木的不断降低，将锂离了电池用于储能非常具有应用前景。目前，单体电池标准循环寿命已经超过1000次，仅从电池单体的角度来看，锂离了电池的比能量和循环寿命己基木满足储能应用需求，但在锂离子电池组应用时，循环寿命只有400〜600次，共至更低，严重制约了锂离了电池储能应用。锂离了电池在电力系统