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2.4超导磁储能系统
超导磁储能是利用超导线圈由电网供电励磁而产生的磁场储存能量。超导磁储能储存的能量为E=LI2/2(其中,L为线圈的电感,I为线圈的励磁电流)。如线圈维持超导态,则线圈中所储存的能量几乎可以无损耗地永久储存下去,直到需用时再使用。
超导线圈是一个直流装置,电网中的电流经整流变直流后给超导线圈充电励磁。超导线圈放电时须经逆变装置向电网或负载供电。
2.5超级电容器储能
超级电容器根据电化学双电层理论研制而成,可提供强大的脉冲功率。充电时处于理想极化状态的电极表面,电荷将吸引周围电解质溶液中的异性离子,使其附于电极表面,形成双电荷层,构成双电层超级电容器。其电容量极大,可存储较多的电荷。
2.6钠硫电池
钠硫电池以钠和硫分别作为负极和正极,β氧化铝陶瓷同时起隔膜和电解质的双重作用。目前研发的单体电池最大容量达到650Ah,功率120W以上,可组合后形成模块直接用于储能。钠硫电池在国外已是发展相对成熟的储能电池,实际使用寿命可达10~15a。
2.7液流电池与全钒液流电池
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。液流电池主要包括溴化锌(ZnBr)、氯化锌(ZnCl)、多硫化钠溴(PSB)和全钒液流电池(VRB)等多种体系。其中,全钒液流电池已经成为液流电池体系的主流。
2.8锂离子电池
锂离子电池的工作原理:锂离子蓄电池的正极活性物质为锂的活性化合物组成,负极活性物质则为碳材料。锂离子电池是利用Li+在正负极材料中嵌入和脱嵌,从而完成充放电过程的反应。
使用磷酸铁锂为正极材料的锂电池由于成本优势明显,正逐步成为锂离子电池的主要发展方向。锂离子电池已成为目前世界上大多数汽车企业的首选目标和主攻方向。
3各种储能技术比较
3.1储能技术特点和应用场合
各种储能技术的特点和应用场合见表2。
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