智能电网中大规模储能技术研究-第2页-北极星储能网

投稿

我要投稿

2.2.压缩空气储能

压缩空气储能是利用电网负荷低谷时的剩余电力压缩空气，将空气高压密封在密封空间中，在需要电能时，释放高压空气推动汽轮机发电。压缩空气储能燃料消耗比调峰用燃气轮机组可以减少1/3，所消耗的燃气要比常规燃气轮机少40%，安全系数高，使用寿命长[5,6]。压缩空气储能只适用于大型系统，同时建造受地穴、矿井等特殊地形条件的限制[7]。

压缩空气储能由于其储能规模大、成本低，在全球范围内有很大的发展空间。目前美国正计划在俄亥俄州建造世界上最大容量的压缩空气储能电站，总装机容量达到2700MW。我国于2003年开始压缩空气储能的研究，哈尔滨电力部门正在利用现有的地道作为贮气室进行研究。华北电力大学等国内高校正在进行压缩空气系统热力性能计算及其经济分析的研究。

随着分布式能量系统的发展以及减少储气库容积和提高储气压力的需要，8~12MW微型压缩空气储能系统已经成为当前研究的热点。

2.3.飞轮储能

飞轮储能的原理是将电能通过电动机转化为飞轮转动的动能储存起来，供电时，将飞轮的动能通过发电机转化为电能输出到外部负载。飞轮储能的主要优点是高充放电率，高循环次数，响应速度快，无污染，维护简单，寿命一般为20年;缺点是成本高、能量密度较低，保证系统安全性方面的费用很高，储能损耗较高，不适合用于能量的长期存储[8]。

受益于电力电子技术、磁悬浮技术和高强度碳素纤维技术的进步，飞轮储能技术近年来发展迅速。文献[9-11]介绍，国际先进的飞轮储能系统储能效率已经达到了99.4%，可储能100kWh。2004年，巴西实现了利用超导与永磁悬浮轴承的飞轮储能，用于电压补偿。2011年，世界最大的飞轮储能系统完成安装，容量20MW，采用了当前世界最先进的碳纤维复合飞轮转子技术，吸收并释放1MW的电能仅需15分钟。

我国飞轮储能研究起步较晚，目前还只是从事系统基础研究及小容量试点。飞轮储能技术的发展正朝着大功率、高效率、低损耗和安全可靠的方向发展。

2.4.电池储能

电池储能系统是指以蓄电池为能量载体与电网进行电能交换的系统。具有充电/放电工作状态转换迅速、设备维护工作量小、高度智能化等优点，可配合新能源并网，可作应急电源，亦可小范围孤网运行[12-14]。

根据所用化学物质的不同，蓄电池可以分为铅酸电池、液流电池、钠硫电池和锂电池等。铅酸电池价格低廉，技术成熟，可靠性高，占据着电池储能45%~50%的市场，但是其能量密度低、寿命短、污染环境等缺点制约了铅酸电池的发展;液流电池是目前一种前沿储能技术，克服了铅酸电池寿命短的缺点，但是其同样具有污染性;钠硫电池比能量高，可实现大电流、高功率放电，充放电效率高，但是它需要采用高性能的真空绝热保温技术来维持300℃~350℃的工作温度，安全性较差，成本太高;锂离子电池体积小、能量密度高、综合效率高、循环寿命长、无记忆效应、绿色环保，受电动汽车产业的推动，锂电池的技术和资金储备雄厚，是最具有发展前景的电池储能系统，但是锂电池需要较复杂的电源管理系统，生产成本较高。

美国电科院在2009年开展了MW级锂离子电池储能系统用于平滑风电场功率波动的示范应用，目前世界上运行的最大锂离子储能系统是A123公司投资建设的，装机容量为2MW[15]。2009年11月，我国成功研制出具有自主知识产权的容量为650A˙h的钠硫储能单体电池，使我国成为继日本之后世界上第二个掌握大容量钠硫单体电池核心技术的国家。在日本运营的容量为4MW的全钒液流电池为当地32MW的风电场提供储能，并已运行27万次循环，世界上还没有任何其他储能技术能够实现这一要求[16]。

2.5.超导磁储能

超导储能装置利用超导线圈将电磁能直接储存起来，需要时再将电磁能返回电网或其他负载。功率输送时不需要能源形式的转换，具有响应速度快、综合效率高和功率密度高等优点。超导储能装置不仅可用于调节电力系统的峰谷，而且可用于降低甚至消除电网的低频功率振荡，改善电网的电压和频率特性，同时还可用于无功和功率因素的调节以改善电力系统的稳定性。

近年来，超导材料实用化发展迅速，促进了超导储能的研发和应用。但是，要实现超导储能的大规模应用，还需要提高超导体的临界温度，研制出力学性能和电池性能良好的超导线材，提高系统稳定性和使用寿命[17]。目前世界上1~5MJ/MW低温超导磁储能装置已形成产品，100MJ超导磁储能系统已投入高压输电网实际运行，5GWh超导磁储能技术已通过可行性分析和技术论证。我国十五“863”计划启动了高温超导输电电缆、限流器、变压器以及高温超导磁储能系统等超导电力应用技术项目，取得了良好的进展。2005年11月，我国第一台直接冷却高温超导磁储能系统在华中科技大学系统动模实验室成功实现了动模试验运行[18,19]。

原标题：智能电网中大规模储能技术研究

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

订阅北极星周刊，精彩内容不再错过！

特别声明：北极星转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创，转载需获授权。

阅读下一篇

山西省石墨烯储能-高性能超级电容器技术开发取得重大进展

储能查看更多>储能技术查看更多>智能电网查看更多>

姓名：
性别：
出生日期：
邮箱：
所在地区：
行业类别：
工作经验：
学历：
公司名称：
任职岗位：

智能电网中大规模储能技术研究

山西省石墨烯储能-高性能超级电容器技术开发取得重大进展

登录注册

绑定账号

想要获取更精准资讯推荐？建议您完善以下信息~

订阅成功

想要获取更精准资讯推荐？建议您
完善以下信息~