太陽能光伏儲能技術(shù)(編輯修改稿)
2025-02-17 18:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 輪、 軸 承、 電 機、 真 空 容 器 電力電子裝置 飛輪儲能 一 .飛輪儲能的工程應(yīng)用： （ 1）智能電網(wǎng)的應(yīng)用 （ 2）交通運輸?shù)膽?yīng)用 （ 3） UPS電源的應(yīng)用 （ 4）新能源電力的儲存 超導(dǎo)儲能 一、超導(dǎo)儲能的原理與特點 ： 超導(dǎo)體 ：許多金屬和合金都具有低溫下失去電阻的特性，這種特殊的導(dǎo)電性能被稱為“超導(dǎo)態(tài)”，處于超導(dǎo)態(tài)的導(dǎo)體稱之為“超導(dǎo)體”。 零電阻效應(yīng) ：超導(dǎo)體的直流電阻率在一定的低溫下突然消失，被稱為“零電阻效應(yīng)”。用超導(dǎo)體導(dǎo)線制成螺旋形線圈，線圈通電產(chǎn)生磁場，其所儲能量與電流的平方和電感的乘積成正比 。 若線圈導(dǎo)體有電阻，能量會以焦耳熱的形式消耗，而 超導(dǎo)體在深冷狀態(tài)下電阻為零，不存在焦耳熱損耗 ，將螺旋線管兩端短接，磁能可被永久儲存。需要時將線圈兩端外接負載，即可將儲存于線圈內(nèi)的磁能轉(zhuǎn)化為電能，隨時取出。 （ 1）可長期 無損耗 地儲存能量，轉(zhuǎn)換效率超過 90%。 （ 2）可通過采用電力電子器件的變流技術(shù)實現(xiàn)與電 網(wǎng)的連接， 響應(yīng)速度快 （毫秒級）。 （ 3）由于其儲存能量與功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的容量可獨立 地在大范圍內(nèi)選取，因此可將超導(dǎo)儲能系統(tǒng)建 成所需 的 大功率 和 大能量 系統(tǒng)。 （ 4）除了真空和制冷系統(tǒng)外沒有轉(zhuǎn)動部分， 使用壽 命長 。 （ 5）建造時不受地點限制，維護簡單，污染小。 二。發(fā)展現(xiàn)狀 目前，國際上在在超導(dǎo)儲能系統(tǒng)的研究開發(fā)方面投入了大量的人力物力，主要是開發(fā)微型超導(dǎo)儲能裝置的實際應(yīng)用。美國、德國和日本等提出了開發(fā) 100kWh等級的微型超導(dǎo)儲能裝置的建議，如用于磁懸浮列車、計算機大樓和高層建筑等用的超導(dǎo)儲能系統(tǒng)；美國 IGC和 AMSC公司的微型超導(dǎo)儲能裝置（ 1~10MJ）已經(jīng)商品化， AMSC公司目前正在開發(fā)一種新的配電 SMES（ DSMES）用于功率調(diào)節(jié)。 三、面臨的問題 （ 1）超導(dǎo)材料的臨界溫度有待提高； （ 2）超導(dǎo)材料的價格比較高，有的比常規(guī)材料 高幾十倍甚至上百倍； （ 3）超導(dǎo)技術(shù)所應(yīng)用的低溫制冷系統(tǒng)的制備還 比較復(fù)雜，且制冷機的免維護壽命較短。 （ 4）超導(dǎo)裝備的低溫高電壓絕緣技術(shù)，實時 監(jiān)測技術(shù)，集成技術(shù)以及與常規(guī)系統(tǒng)的匹 配協(xié)調(diào)運行等也需要進一步研究。 四、研究方向 。 。 。 。 。 。 化學(xué)儲能 一、鈉硫電池的原理與特點 鈉硫電池（ NAS）以鈉和硫分別作陽極和陰極，氧化鋁陶瓷同時起隔膜和電解質(zhì)的雙從作用。 電池形式 ： ()Na(液 )|氧化鋁 |Na2SX,S(液 )(+) 基本的電池反應(yīng)： 負極反應(yīng)： 2Na 2Na+ + 2e 正極反應(yīng)： 2Na+ + xS + 2e Na2Sx 總反應(yīng)： 2Na + xS Na2Sx （ 1） 比能量高 。理論比能量為 760Wh/kg,是鉛酸 電池的 34倍； （ 2） 功率大 。單體電池功率可達到 120W以上， 形成模塊后功率可達數(shù)十千瓦，可直接用 于儲能； （ 3） 庫倫效率高 。由于采用固體電解質(zhì)，幾乎 無自放電現(xiàn)象，充放電效率幾乎為 100%； （ 4） 運行無污染 。采用全密封結(jié)構(gòu)，運行中無 振動無噪聲，沒有氣體放出，預(yù)期壽命長。 （ 5）制造便利、成本低、結(jié)構(gòu)簡單、維護方便。 二、鈉硫電池發(fā)展現(xiàn)狀 一、鋰離子電池工作原理及結(jié)構(gòu) 鋰離子電池俗稱“搖椅電池”，是由可脫嵌Li+ 為正、負級的二次電池，由正極、負極、電解液及隔膜，外加正負引線、電池殼、安全裝置等組成。 正極材料一般為鋰的化合物；負極材料一般為碳材料等，目前硅等合金類負極也有部分應(yīng)用；電解液一般由有機溶劑和電解質(zhì)（鋰鹽）組成。
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