太陽能光伏儲能技術(shù)(參考版)
2025-01-24 18:02本頁面
【正文】 儲能技術(shù)對解決電力系統(tǒng)的供電壓 力，改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，提供供電質(zhì)量等方面起 著至關(guān)重要的作用。 發(fā)展前景 氫作為一種高能量密度和清潔的能量載體，在發(fā)電和儲能方面具有特殊的優(yōu)勢，但相關(guān)的技術(shù)尚不夠成熟，或經(jīng)濟(jì)性仍不夠高，所以要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模實(shí)用仍需要解決一系列技術(shù)上的難題，但前景仍然是光明的。 （ 4）比能量高，由于系統(tǒng)不封閉，燃料不斷 供給，隨時間的延長能量越高。 根據(jù)溫度或則電解質(zhì)種類可將燃料電池分為： 堿性燃料電池（ AFC） 質(zhì)子交換膜燃料電池（ PEMFC） 磷酸燃料電池（ PAFC） 熔融碳酸鹽燃料電池（ MCFC） 固體氧化物燃料電池（ SOFC） 如下圖為質(zhì)子交換膜燃料電池（ PEMFC）的典型結(jié)構(gòu)示 意圖及不同燃料電池的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍： （ 1）能量轉(zhuǎn)換效率高，可達(dá) 60%~80%. （ 2）環(huán)境友好。 熱化學(xué)制氫被認(rèn)為是最有可能率先實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用的太陽能制氫技術(shù)。 一、電能及熱能向氫能的轉(zhuǎn)化 （電能 氫能系統(tǒng)） 原理： 陰極反應(yīng)： 4e +4H2O=2H 2+4OH 陽極反應(yīng)： 4OH =O2 + 2H2O + 4e 二、熱和光化學(xué)制氫（太陽能 氫能系統(tǒng)） 利用太陽能制氫的方式有以下幾種： 太陽能電解水制氫、熱化學(xué)制氫、熱解水制氫、光催化制氫以及光合作用制氫等。 在所有的能源中，氫能被認(rèn)為是最環(huán)保的能源。 不足： （ 5）使用不當(dāng)會造成電解質(zhì)泄露等現(xiàn)象。 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）在很小的體積下達(dá)到法拉級的電容量； （ 2）無須特別的充電電路和控制放電電路； （ 3）和電池相比，過充、過放都不對其壽命構(gòu)成負(fù) 面影響。根據(jù)工作原理不同分為 雙電層電容器 和 贗電容器 兩種。 （ 4）電池系統(tǒng)成本高。 （ 2）釩遷移與水?dāng)U散造成的物流失衡及容量 衰減。 （ 8）電池材料回收和再利用容易。 （ 6）電池自放電可控。 （ 4）電池倍率性能好。 （ 2）安全性高。 液流電池原理圖及電堆結(jié)構(gòu)示意圖 全釩液流電池（ VFB）正極電對為： VO2+ /VO+2 ,負(fù)極為 V 2+/V3+ .電解質(zhì)在電池中循環(huán)。 電堆儲能系統(tǒng)的成本、功率、循環(huán)壽命、效率、維護(hù)等性能有很大影響。 的基本特征： 液流電池是一種電化學(xué)儲能技術(shù)，它由電堆單元、電解質(zhì)溶液及電解質(zhì)溶液儲供單元、控制管理單元等部分組成。 鋰離子動力電池現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于移動儲存設(shè)備、電動汽車等領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)鏈和技術(shù)已經(jīng)比較成熟，屬于目前效率很高的儲能方式。 以 C負(fù)極、 LiCoO2 正極為例的電化學(xué)表達(dá)式為 ()C6 | 1mol 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(fù)級的二次電池，由正極、負(fù)極、電解液及隔膜，外加正負(fù)引線、電池殼、安全裝置等組成。采用全密封結(jié)構(gòu)，運(yùn)行中無 振動無噪聲，沒有氣體放出，預(yù)期壽命長。單體電池功率可達(dá)到 120W以上， 形成模塊后功率可達(dá)數(shù)十千瓦，可直接用 于儲能； （ 3） 庫倫效率高 。 電池形式 ： ()Na(液 )|氧化鋁 |Na2SX,S(液 )(+) 基本的電池反應(yīng)： 負(fù)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 。 。 。 。 （ 4）超導(dǎo)裝備的低溫高電壓絕緣技術(shù)，實(shí)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(yùn)行等也需要進(jìn)一步研究。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(jī)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)。 二
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1