儲能技術及其在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的應用(編輯修改稿)
2025-06-27 04:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 源和分布式發(fā)電領域，這種作用尤為明顯，在傳統(tǒng)的發(fā)電和輸配電網(wǎng)絡中，這些新技術同樣可以得到應用。以下簡要介紹各種儲能技術的基本原理及其發(fā)展現(xiàn)狀。1 抽水儲能（Pumped Hydro Storage） 抽水蓄能電站在應用時必須配備上、下游兩個水庫。在負荷低谷時段，抽水儲能設備工作在電動機狀態(tài)，將下游水庫的水抽到上游水庫保存。在負荷高峰時，抽水儲能設備工作于發(fā)電機的狀態(tài)，利用儲存在上游水庫中的水發(fā)電。一些高壩水電站具有儲水容量，可以將其用作抽水蓄能電站進行電力調(diào)度。利用礦井或者其他洞穴實現(xiàn)地下抽水儲能在技術上也是可行的，海洋有時也可以當作下游水庫用，1999年日本建成了第一座利用海水的抽水蓄能電站（Yanbaru，30MW）。 抽水儲能最早于19世紀90年代在意大利和瑞士得到應用，1933年出現(xiàn)了可逆機組（包括泵水輪機和電動與發(fā)電機），現(xiàn)在出現(xiàn)了轉速可調(diào)機組以提高能量的效率。抽水蓄能電站可以按照任意容量建造，儲存能量的釋放時間可以從幾小時到幾天，其效率在70％至85％之間。 抽水儲能是在電力系統(tǒng)中得到最為廣泛應用的一種儲能技術，其主要應用領域包括能量管理、頻率控制以及提供系統(tǒng)的備用容量。目前，全世界共有超過90GW的抽水儲能機組投入運行，約占全球總裝機容量的3％。限制抽水蓄能電站更廣泛應用的一個重要制約因素是建設工期長，工程投資較大。2 采用不同化學物質(zhì)的先進蓄電池儲能（Battery Storage） 據(jù)估計，全球每年對蓄電池的市場需求大約為150億美元，在工業(yè)用蓄電池方面，如：用于UPS、電能質(zhì)量調(diào)節(jié)、備用電池等，其市場總量可達50億美元。在美國、歐洲以及亞洲，正在組建生產(chǎn)電力系統(tǒng)儲能用的高性能蓄電池企業(yè)。在過去的12至18個月里，已有生產(chǎn)能力達每年300MW的蓄電池生產(chǎn)線投入運行。 鉛酸電池是最古老、也是最成熟的蓄電池技術。它是一種低成本的通用儲能技術，可用于電能質(zhì)量調(diào)節(jié)和UPS等。然而，由于這種蓄電池壽命較短，因此限制了其在能量管理領域中的應用。ZnBr電池在20世紀70年代早期由Exxon開發(fā)成功，經(jīng)過多年的研究和發(fā)展，已經(jīng)建成了很多容量為數(shù)千瓦時的ZnBr電池儲能系統(tǒng)并經(jīng)過試驗，其凈效率為75％。20世紀80年代初期澳大利亞新南威爾士大學率先研制出VRB（Vanadium Redox Flow Battery)電池，目前，在日本已安裝了一套500kW／5MWh的VRB儲能系統(tǒng)，其凈效率高達85％。 近年來，各種新型的蓄電池被相繼開發(fā)成功，并在電力系統(tǒng)中得到應用。英國的Regenesys Technologies正在采用PSB（Polysulfide Bromide Flow Battery）電池建設一座15MW／120MWh的儲能電站，其凈效率約為75％。NaS電池具有較高的儲能效率（約89％），同時還具有輸出脈沖功率的能力，輸出的脈沖功率可在30s內(nèi)達到連續(xù)額定功率值的六倍，這一特性使NaS電池可以同時用于電能質(zhì)量調(diào)節(jié)和負荷的削峰填谷調(diào)節(jié)兩種目的，從而提高整體設備的經(jīng)濟性。在日本，目前采用NaS電池技術的儲能示范工程有30多處，總儲能容量超過20MW，可用于8h的日負荷峰谷調(diào)節(jié)。 與其他蓄電池相比，鋰離子電池的主要優(yōu)點是儲能密度高（300～400kWh／m3，130kWh／t），儲能效率高(接近100％)和使用壽命長（每次放電不超過儲能的80％時可充3000次）。由于具有上述優(yōu)點，鋰離子電池得到快速發(fā)展。但是，盡管在幾年之內(nèi)鋰電池已經(jīng)占有小型移動設備電源市場份額的50％，生產(chǎn)大容量鋰離子電池仍然有一些挑戰(zhàn)性的工作要
公司管理相關推薦
鄂ICP備17016276號-1