吕洁：超级电容器在智能电网中的运用-北极星输配电网

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2014年3月31日，《2014全球智能电网建设分布式能源及技术储备展览会暨高峰论坛》在国家会议中心举行，北极星电力网整理了美国麦克斯威中国区大客户经理吕洁主题为“超级电容器在智能电网中的运用”演讲。全文如下：

吕洁：各位领导，各位来宾大家下午好。我是吕洁，今天主要讲一下我们用于智能电网辅助服务的超级电容器，也是和大家探讨，我们经验不是很多，有些示范项目在美国、中国。我们是专注做超级电容的，系统上涉猎的不是那么多，今天专家在这里，有不当的地方可以批评指正。

介绍一下我们公司的情况，比较有历史的一个公司，1969年，现在四百多人。我们公司做三种产品，超级容器只是一种，最近这几年在各个领域越来越广，公司比较重视超级电容这门技术。最早是1992年研发，大家听说时间并不长，进入中国是2007年，2008年有一个大规模的应用，风电和混合动力车领域。

简单介绍一下它的原理，有些储能的论坛我参加了，它不超级电容和非容储能归为物理储能，都是通过活性碳孔吸附正负粒子的动作形成充放点，所以说它的寿命比较长。之所以叫超级电容，是因为活性碳的展开面积特别大，我们把吸附面积做的非常大，所以叫超级电容。

它是一个物理储能，寿命比较长，十万到一百万次的充放电周期，15年左右。充放电响应速度比电池快，大家很熟悉这张图，不同的储能方式的一个比较。横向的是功率密度，纵向是能量密度，它的功率密度是锂电池传统的铅酸电池的数十倍，能量密度相对低很多，总的来说是功率型的储能元件。

它的一个制作过程其实很简单，是椰壳做成活性碳的粉末，压到里面做成单体的模块。里面有一些盐和溶液在里面，作用是提供正负离子。其实现在应用最多的是混合动力车和变桨控制系统。作用是混合动力减少排油气的排放，变桨是长时间的俯冲，需要大电流的时候偶尔放电。在欧洲应用的比较好，汽车排放要求比较高，所以说有一个启定系统，常规电源用电池，电池有一个问题是突然启动的时候整车电压有一个低落，这时候我们有一个暂态的电压支撑。

最后一个是电压稳定，我们做过最大功率是三兆瓦，这是我们合作伙伴做的，他是做系统集成的。在美国简单介绍一下太阳能示范的项目，电压稳定我们做一个模型，这是一个发电厂，这是一个用户端的大的起重机，在这种大的使用电机有一个开和关的动作，其实对电网是有一个电压的冲击。这个电压的冲击对这个发电机的响应速度有的时候不会足够快，作为及时的响应。

所以说这个时候就需要增加储能设备，来满足局部的电压波动，达到它的需求，换取发电机的响应时间。我刚刚讲到三兆瓦的项目在上海新港，它和大陆有一段距离，大桥连接，有很大的海底的电缆做一个电能的输送，里面的港机非常多，23台，切换和运行过程中对电网造成10到15秒的波动，我们的作用是避免这些波动。

因为充放电次数多，寿命比较长，在这个项目里设计方作为一个首选做这个应用，这是鸟瞰图。

这是我们的一个模块，外面做了一个箱体，126块，功率三兆瓦，储存是12.7千瓦时，放电时间平均是20秒，刚才讲它是一个功率性的储能元器件，时间比较短，恰恰因为时间短，功率大，用在这个场合比较合适。

刚才是一个工业领域的局部电网的稳定现在讲一下用户家电稳定的需求，刚才这是用户侧，现在把工业的需求变成常规家庭用电需求，这个是一个太阳能的电池板，配了一个1兆瓦平衡它波动的小型的发电厂。刚才是用户侧的港机，现在是太阳能的波动，一个是在发电侧，一个是在用户侧，这两个最后的结果都是对局部电压和频率做一个扰动。在广泛使用太阳能发电的地区，扰动会降低供电质量，对当地用户造成不利的影响。

我们这些数据在美国正在合作的项目数据，这是加州用太阳能的一个情况。2020年的目标可再生能源到33%的比例，现在太阳能不到5%，2020年10%。

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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