【正文】 容器和蓄電池、超導(dǎo)和蓄電池、超級(jí)電容器和飛輪組合等混合式儲(chǔ)能系統(tǒng)， 能夠兼顧電能質(zhì)量 管理和能量管理， 提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，是比較可行的儲(chǔ)能方案。 4 結(jié)束語 研發(fā)高效儲(chǔ)能裝置及其配套設(shè)備， 使之與風(fēng)電/光伏發(fā)電機(jī)組容量相匹配，支持充放電狀態(tài)的迅速切換， 確保并網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，已成為可再生能源充分利用的關(guān)鍵。 PCS 并聯(lián)在 VSCHVDC 系 統(tǒng)的直流母線上（圖 3c），通過控制儲(chǔ)能單元的充放電功率，使其補(bǔ)償風(fēng)能的波動(dòng)，從而使風(fēng)電通過直流 輸電注入到電網(wǎng)的功率穩(wěn)定。 成本過高是限制儲(chǔ)能技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電中大量推廣應(yīng)用的共同問題， 提高能量轉(zhuǎn)換效率和降低成本是今后儲(chǔ) 能技術(shù)研究的重要方向。 2005 年， 由中國(guó)科學(xué)院電工所承擔(dān)的“863”項(xiàng)目， 完成了用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的 300 Wh/1 kW 超級(jí)電容 器儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究開發(fā)工作。目前，鈉硫電池已被日 本列為政府資助的風(fēng)力發(fā)電儲(chǔ)能電源，并有具體的推進(jìn)計(jì)劃。 （2）鎳氫電池 與鉛酸電池相比， 作為堿性電池的鎳氫電池具有容量大、 結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、 充放循環(huán)次數(shù)多的特點(diǎn)， 但價(jià)格較高。 美國(guó)的 Vista 公司將飛輪引入到風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)， 實(shí)現(xiàn)全程調(diào)峰， 飛輪機(jī)組的發(fā)電功率為 300kW，大容量 儲(chǔ)能飛輪的儲(chǔ)能為 277 kWh，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的電能輸出性能及經(jīng)濟(jì)性能良好。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。若通過積木式組合后， 飛輪 儲(chǔ)能可以達(dá)到 MW 級(jí)，輸出持續(xù)時(shí)間為數(shù)分鐘乃至數(shù)小時(shí)。 （1）鉛酸電池 鉛酸電池應(yīng)用在儲(chǔ)能方面的歷史較早， 技術(shù)較為成熟，并逐漸以密封型免維護(hù)產(chǎn)品為主，目前儲(chǔ)能容量已 達(dá) 20 MW。 迄今為止， 只有日本京瓷公司成功開發(fā)出鈉硫儲(chǔ)能電池系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)中多用于短時(shí) 間、 大功率的負(fù)載平滑和電能質(zhì)量高峰值功率場(chǎng)合， 在電壓跌落和瞬態(tài)干擾期間提高供電水平[14]， [15]。目前，燃料電池價(jià)格還很昂 貴，距離大規(guī)模應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走。 風(fēng)電場(chǎng) HVDC 輸電直流側(cè)并聯(lián) PCS 風(fēng)電場(chǎng)通過電壓源高壓直流(VSCHVDC)輸電并網(wǎng)。要推動(dòng) 電力儲(chǔ)能系統(tǒng)在電網(wǎng)中的規(guī)?；瘧?yīng)用，一靠掌握自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，使其價(jià)格大幅下降；二靠政府的政策鼓勵(lì) 和資金推動(dòng)。根據(jù)儲(chǔ)能裝置所處位置的不同，PCS 主要有以下的結(jié)構(gòu)形式和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（圖 3）[20]。大容量 和復(fù)合化發(fā)電將進(jìn)一步降低成本。在日本共有 15 套全釩液流 儲(chǔ)能電池系統(tǒng)進(jìn)行示范運(yùn)行， 其中北海道的一套功率為 6 MW 的全釩液流儲(chǔ)能電池用于對(duì) 30 MW 風(fēng)電場(chǎng)的 調(diào)頻和調(diào)峰。磷酸亞鐵鋰電池是最有前途的鋰電池。清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、華北電力 大學(xué)等都在開展超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置的研究。儲(chǔ)能裝置主要實(shí)現(xiàn)能量的儲(chǔ)存和釋放；PCS 主要實(shí)現(xiàn)充放電控制、功率調(diào)節(jié)和控制等功能。 儲(chǔ)能系統(tǒng)一般由兩大部分組成： 由儲(chǔ)能元件（部件）組成的儲(chǔ)能裝置和由電力電子器件組成的功率轉(zhuǎn)換系 統(tǒng)（PCS）。 中國(guó)科學(xué)院電工研究所已研制出 1 MJ/ 的高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置。大容量集成的技術(shù)難度和 生產(chǎn)維護(hù)成本使這種電池在短期內(nèi)很難在電力系統(tǒng)中規(guī)?；瘧?yīng)用。 日本住友電氣、加拿大 VRB 等公司進(jìn)行全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的商業(yè)化開發(fā)。100 MW 級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)成熟， 利用渠式超導(dǎo)熱管技術(shù)可使系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 90%。 3 功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng) 功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（PCS），是實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能單元與負(fù)載之間的雙向能量傳遞， 將儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電力系統(tǒng)的重要設(shè) 備。 目前， 電力儲(chǔ)能系統(tǒng)推廣應(yīng)用的最大障礙在于國(guó)外少數(shù)企業(yè)的技術(shù)壟斷， 由此造成其價(jià)格高企。由于 VSCHVDC 系統(tǒng)具有立即導(dǎo)通和立即關(guān)斷的控制閥， 通過對(duì)控制閥的開和關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)交流側(cè)電壓幅值和相角的控制， 從而達(dá)到獨(dú)立控制有功功率和無功功率的 目的， 且換流站不需要無功補(bǔ)償、不存在換相失敗等問題。 2 各種儲(chǔ)能技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電中的應(yīng)用前景分析 在各種儲(chǔ)能技術(shù)中， 抽水蓄能和壓縮空氣儲(chǔ)能比較適用于電網(wǎng)調(diào)峰； 電池儲(chǔ)能和相變儲(chǔ)能比較適用于中 小規(guī)模儲(chǔ)能和用戶需求側(cè)管理； 超導(dǎo)電磁儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能比較適用于電網(wǎng)調(diào)頻和電能質(zhì)量保障； 超級(jí)電 容器儲(chǔ)能比較適用于電動(dòng)汽車儲(chǔ)能和混合儲(chǔ)能。 日本松下、EPCOS、NEC，美國(guó) Maxwell、Powerstor、Evans，法國(guó) SAFT，澳大利亞 Capxx 和韓國(guó) NESS 等 公司的產(chǎn)品， 幾乎占據(jù)了整個(gè)超級(jí)電容器市場(chǎng)。鈉硫電