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【关注】大容量储能技术的现状与发展

2016-03-31 13:58来源:中国新能源网作者:俞振华关键词:储能技术锂离子电池压缩空气储能收藏点赞

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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、电讯等部门的重视。储能技术已被视为电网运行过程中“采—发—输—配—用—储”六大环节中的重要组成部分。电力系统中引入储能环节后,可以有效地实现需求侧管理,不仅更有效地利用电力设备,降低供电成本,还可以促进可再生能源的应用,也可作为提高系统运行稳定性、调整频率、补偿负荷波动的一种手段。

国际储能技术的现状与趋势

目前电能储存的形式可分为四类:物理储能(如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等)、电化学储能(如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、锂离子电池、镍镉电池、超级电容器等)、电磁储能(如超导电磁储能等)和相变储能(如冰蓄冷等)。

抽水储能

抽水储能技术在电力负荷低谷期将水从下池水库抽到上池水库,将电能转化成重力势能储存起来,在电网负荷高峰期释放上池水库中的水发电。抽水储能的释放时间可以从几个小时到几天,综合效率在70%~85%之间,主要用于电力系统的调峰填谷、调频、调相、紧急事故备用等。抽水蓄能电站的建设受地形制约,当电站距离用电区域较远时输电损耗较大。目前,世界范围内抽水蓄能电站总装机容量9000万千瓦,约占全

球发电装机容量的3%。我国国家电网公司规划2020年公司经营区域内抽水蓄能规模将达到2692万千瓦。

压缩空气储能

压缩空气技术在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气,将空气高压密封在报废矿井、沉降的海底储气罐、山洞、过期油气井或新建储气井中,在电网负荷高峰期释放压缩的空气推动汽轮机发电。最早实现商业化运营的压缩空气储能系统于1978年建于德国,装机容量为290兆瓦。另一个成功案例是1991年建于美国亚拉巴马州的压缩空气储能系统,它把压缩空气储存在地下450米的废盐矿中,可以为110兆瓦的汽轮机连续提供26小时的压缩空气。压缩空气储能电站的建设受地形制约,对地质结构有特殊要求。目前随着分布式电力系统的发展,人们对于8~12兆瓦微型压缩空气储能系统(micro-CAES)开始关注。

飞轮蓄能

飞轮蓄能利用电动机带动飞轮高速旋转,将电能转化成机械能储存起来,在需要时飞轮带动发电机发电。飞轮系统运行于真空度较高的环境中,其特点是没有摩擦损耗、风阻小、寿命长、对环境没有影响,几乎不需要维护,适用于电网调频和电能质量保障;缺点是能量密度比较低,保证系统安全性方面的费用很高,在小型场合还无法体现其优势,目前主要应用于为蓄电池系统作补充。

钠硫电池

钠硫电池在300℃的高温环境下工作,其正极活性物质是液态硫(S);负极活性物质是液态金属钠(Na),中间是多孔性陶瓷隔板。钠硫电池的主要特点是能量密度大(是铅蓄电池的3倍)、充电效率高(可达到80%)、循环寿命比铅蓄电池长等;然而钠硫电池在工作过程中需要保持高温,有一定安全隐患。东京电力公司在钠硫电池系统开发方面处于国际领先地位,2004年在Hitachi自动化系统工厂安装了当时世界上最大的钠硫电池系统,容量是9.6MW/57.6MWh。

原标题:大容量储能技术的现状与发展
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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