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技术汇总:当我们说储能

2015-07-25 00:08
雷本祖
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  储能技术是通过装置或物理介质将能量储存起来以便以后需要时利用的技术。储能技术按照储存介质进行分类,可以分为机械类储能、电气类储能、电化学类储能、热储能和化学类储能。

  一 机械类储能

  机械类储能的应用形式只要有抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能。

  1.1 抽水蓄能

  (1)基本原理

  电网低谷时利用过剩电力将作为液态能量媒体的水从低标高的水库抽到高标高的水库,电网峰荷时高标高水库中的水回流到下水库推动水轮机发电机发电。

  (2)特点

  属于大规模、集中式能量储存,技术相当成熟,可用于电网的能量管理和调峰;

  效率一般约为 65%~75% ,最高可达80%~85%;

  负荷响应速度快(10%负荷变化需10秒钟),从全停到满载发电约5分钟,从全停到满载抽水约1分钟;

  具有日调节能力,适合于配合核电站、大规模风力发电、超大规模太阳能光伏发电

  (3)缺点

  需要上池和下池;

  厂址的选择依赖地理条件,有一定的难度和局限性;

  与负荷中心有一定距离,需长距离输电。

  (4)应用

  目前,抽水蓄能机组在一个国家总装机容量中所占比重的世界平均水平为3%左右。截至2012年底,全世界储能装置总容量为128GW,其中抽水蓄能为127GW,占99%。截至2012年年底,我国共有抽水蓄能电站34座,其中,投运26座,投运容量2064.5万千瓦约占全国总装机容量11.4亿千瓦的1.8% 。(另在建8座,在建容量894万千瓦)

  1.2 飞轮储能

  (1)基本原理

  在一个飞轮储能系统中,电能用于将一个放在真空外壳内的转子即一个大质量的由固体材料制成的圆柱体加速(达几万转/分钟),从而将电能以动能形式储存起来 (利用大转轮所储存的惯性能量)。

  (2)优点

  寿命长(15~30年);

  效率高(90%);

  少维护、稳定性好;

  较高的功率密度;

  响应速度快(毫秒级)。

  (3)缺点

  能量密度低,只可持续几秒至几分钟;

  由于轴承的磨损和空气的阻力,具有一定的自放电。

  (4)应用

  飞轮储能多用于工业和UPS中,适用于配电系统运行,以进行频率调节, 可用作一个不带蓄电池的 UPS,当供电电源故障时,快速转移电源,维持小系统的短时间频率稳定,以保证电能质量 (供电中断、电压波动等)。

  在我国刚刚开始在配电系统中安装使用。电科院电力电子研究所曾为北京306医院安装了一套容量为250kVA, 磁悬浮轴承的飞轮储能系统,能运行15秒,2008年投运。

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