儲(chǔ)能技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用-文庫(kù)吧資料
2025-07-20 15:04本頁(yè)面
【正文】 司正進(jìn)行不同容量等級(jí)（10~1 000 kW） 的鈉硫電池系統(tǒng)的研制， 用于 UPS/EPS，力圖掌握核 心部件制備技術(shù)，建立標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并實(shí)現(xiàn)模塊化、規(guī)?；a(chǎn)。 日本 NEDO 支持的八仗島風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用鈉硫電池儲(chǔ)能來(lái)平滑和穩(wěn)定輸出功率。 迄今為止， 只有日本京瓷公司成功開(kāi)發(fā)出鈉硫儲(chǔ)能電池系統(tǒng)。目前鈉硫和液流電池均已實(shí) 現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)作，MW 級(jí)鈉硫和 100kW 級(jí)液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)己步入試驗(yàn)示范階段[10]，[11]。磷酸亞鐵鋰比 其他材料的體積要大，成本低，適合大型儲(chǔ)能系統(tǒng)。磷酸亞鐵鋰電池是最有前途的鋰電池。 （3）鋰離子電池 鋰離子電池比能量/比功率高、自放電小、環(huán)境友好， 但由于工藝和環(huán)境溫度差異等因素的影響，系統(tǒng)指 標(biāo)往往達(dá)不到單體水平，使用壽命僅是單體電池的幾分之一，甚至十幾分之一。鎳氫電池的自放電速度明顯大于鎳鎘電 池， 需要定期對(duì)它進(jìn)行全充電。 鎳氫電池是密封免維護(hù)電池， 不含鉛、鉻、汞等有毒物質(zhì)，正常使用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生任何有害物質(zhì)?；诿芊忾y控型的鉛酸電池具有較高的運(yùn)行可靠性， 在環(huán)境影響上的劣勢(shì)已不甚明顯， 但運(yùn)行數(shù) 年之后的報(bào)廢電池的無(wú)害化處理和不能深度放電的問(wèn)題， 使其應(yīng)用受到一定限制。 （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。目前， 蓄電池 儲(chǔ)能系統(tǒng)在小型分布式發(fā)電中應(yīng)用最為廣泛。 SMES 的發(fā)展重點(diǎn)：基于高溫超導(dǎo)涂層導(dǎo)體，研發(fā)適于液氮溫區(qū)運(yùn)行的 MJ 級(jí)系統(tǒng)； 解決高場(chǎng)磁體繞組力 學(xué)支撐問(wèn)題；與柔性輸電技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步降低投資和運(yùn)行成本； 結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)探討分布式 SMES 及其 有效控制和保護(hù)策略。清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、華北電力 大學(xué)等都在開(kāi)展超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置的研究。 20 世紀(jì) 90 年代， 在 超導(dǎo)儲(chǔ)能技術(shù)已被應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)[5]， [6]， [7]。 超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng) 超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)（SMES）利用由超導(dǎo)線制成的線圈，將電網(wǎng)供電勵(lì)磁產(chǎn)生的磁場(chǎng)能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，需要時(shí)再將 儲(chǔ)存的能量送回電網(wǎng)。 中國(guó)科學(xué)院電工研究所已經(jīng)研制出飛輪儲(chǔ)能用高速電機(jī)； 華北電力大學(xué)研制出儲(chǔ)能 2 MJ、最高發(fā)電功率 10 kW 的準(zhǔn)磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置。 文獻(xiàn)[4]利用飛輪儲(chǔ)能電池取代傳統(tǒng)的柴油發(fā)電機(jī)和蓄電池來(lái)充當(dāng)孤島型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的電能調(diào)節(jié)器和 儲(chǔ)存器， 建立了系統(tǒng)的電流前饋控制數(shù)學(xué)模型，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這一方法能有效地改善電能質(zhì)量， 解決 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與負(fù)載吸收的功率相匹配的問(wèn)題。若通過(guò)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)。 高強(qiáng)度碳素纖維和玻璃纖維材料、大功率電力電子變流技術(shù)、電磁和超導(dǎo)磁懸浮軸承技術(shù)促進(jìn)了儲(chǔ)能飛輪 的發(fā)展。物理儲(chǔ)能主要有飛輪儲(chǔ)能、抽水蓄能和 壓縮空氣儲(chǔ)能方式； 電磁儲(chǔ)能主要有超導(dǎo)儲(chǔ)能方式；電化學(xué)儲(chǔ)能主要有蓄電池儲(chǔ)能、超級(jí)電容器儲(chǔ)能和燃 料電池儲(chǔ)能； 相變儲(chǔ)能主要有冰蓄冷儲(chǔ)能等[1]，[2]。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。 隨著電力電子學(xué)、材料學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，高效率飛輪儲(chǔ)能、新型電池儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能和超級(jí)電容器儲(chǔ)能等 中小規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步， 拓寬了儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域， 特別是在風(fēng)力發(fā)電中起到了重要作用。 從電網(wǎng)運(yùn)行的現(xiàn)實(shí)及大規(guī)模開(kāi)發(fā)風(fēng)電的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益考慮，提高風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的可控性，是目前風(fēng)力發(fā)電技 術(shù)的重要發(fā)展方向。 儲(chǔ)能技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用 摘要： 闡述了儲(chǔ)能技術(shù)的原理和特點(diǎn)，具體介紹了飛輪儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能、蓄電池儲(chǔ)能和超級(jí)電容器儲(chǔ)能在 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用；分析了各種儲(chǔ)能技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用前景；指出了混合式儲(chǔ)能技術(shù)是最可行的方 案；介紹了功率轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和最優(yōu)化控制技術(shù)的進(jìn)展。 本文由liuxy貢獻(xiàn) doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。 關(guān)鍵詞： 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)；儲(chǔ)能技術(shù)；功率轉(zhuǎn)化系統(tǒng) 中圖分類號(hào)： TM614； TK82 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)： 16715292（2009）06001006 0 引言 根據(jù)新能源振興規(guī)劃，預(yù)計(jì)到 2020 年我國(guó)風(fēng)力裝機(jī)容量將達(dá)到 億 kW，將超過(guò)電力總裝機(jī)容量的 10%。把風(fēng)力發(fā)電技術(shù)引入儲(chǔ)能系統(tǒng)，能有效地抑制風(fēng)電功率波動(dòng)，平滑輸出
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