超级电容在石油钻机上的应用初步设想-北极星储能网

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摘要：根据超级电容器在集装箱起重机上使用的工作原理，对超级电容与常规储能元器件进行比较，并对石油钻机与集装箱起重机的传动原理进行对比分析，提出将超级电容应用到石油钻机上的设想及后期对超级电容的关注重点和推广使用的意义。

王军

(中石化华东石油局物资装备处，南京210011)

随着人类社会的不断进步，能源消耗也随着不断增长，人们一方面寻找替代化石燃料的可再生能源，以太阳能发电、风力发电、氢能发电为代表的新能源技术将导致能源领域的一场革命;另一方面，随着人们节能与环保要求的不断提高，各国正在不断加强对能量贮存装置的研究。超级电容器是一种绿色节能的新型器件，它以其廉价的制备、卓越的性能和广泛的应用领域越来越受到人们的重视和青睐[1]。石油钻井行业本身也是一个高能耗重污染的行业，因此，在考虑如何保证正常生产效益的同时，也要考虑如何尽可能地减少能源消耗，减少污染排放，特别是近几年来，超级电容已作为储能元件在港口起重机、电梯、电动汽车、风力发电等行业得到了广泛的运用并得到了用户的认可。本文针对超级电容在石油钻机上的应用进行初步探讨。

1超级电容原理及应用情况

1.1原理

超级电容器与常规电容器不同，其容量可达法拉级甚至数千法拉，它兼有常规电容器功率密度大、充电能量密度高的优点，可快速充放电，而且使用寿命长。另外，超级电容器是一种具有超级储电能力，可提供强大脉冲功率的物理二次电源，它是根据电化学双电层理论研制而成的，所以又称双电层电容器。其基本原理为：当向电极充电时，处于理想极化电极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，使这些离子附于电极表面上形成双电荷层，构成双电层电容。由于两电荷层的距离非常小(一般<0.5mm)，再加之采用特殊电极结构，使电极表面积成万倍的增加，从而产生极大的电容量[1]。

1.2优点

表1为超级电容器、铅酸蓄电池、电解电容器典型产品的性能指标对比[2-3]。作为新兴能量储存器件，超级电容器与蓄电池及普通电解电容器相比，具有明显的优点。

a)电容量大超级电容器属于物理储能器件，其充放电过程实质上就是导电离子在电极上的吸附和脱附过程，具有很大的功率密度，约为铅酸蓄电池的20倍。

原标题：超级电容在石油钻机上的应用初步设想

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