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一分钟了解储能技术

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供稿:中国工控网 2016/3/23 14:40:21

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  • 关键词: 储能技术
  • 摘要:储能技术是指在电力系统中增加电能存储环节,使电力实时平衡的“刚性”电力系统变得更加“柔和”。本文介绍了储能技术的分类及作用。

  储能技术是指在电力系统中增加电能存储环节,使电力实时平衡的“刚性”电力系统变得更加“柔和”。储能技术一般分为热储能和电储能,未来应用于全球能源互联网的主要是电储能。电储能技术主要分为物理储能(如抽水蓄能、压缩空气储能)、电化学储能(如铅酸电池、钠硫电池、液流电池)和电磁储能(如超导电磁储能、超级电容器储能)三大类。

  几种典型的储能技术

  抽水蓄能是利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库的一种储能技术。这是目前最成熟的储能技术,储能成本较低,已经实现大规模应用。

  电化学储能是目前最前沿的储能技术。近几年来,钠硫电池、液流电池和锂离子电池储能等电化学储能技术发展较快,发展潜力巨大,如果在电池材料、制造工艺、系统集成及运行维护等方面的成本控制上实现突破,未来的发展前景会更加广阔。

  超级电容是上世纪七八十年代发展起来的,它通过极化电解质储能的电化学元件,储能过程并不发生化学反应。由于储能过程可逆,超级电容器可以反复充放电数十万次。但由于储能容量小,并不适用于电网大规模储能。

  储能技术在电力系统各环节的作用

  在发电环节,储能技术与传统发电技术相配合,能提升清洁能源的并网率。超级电容器、超导电磁储能、飞轮储能、钠硫电池等大型功率型储能设备可以作为发电厂的辅助服务设施,与大规模可再生能源联合运行,可迅速对风电、光伏发电的出力做出反应,起到稳压、稳流的作用,平抑可再生能源波动,保障电网安全。

  在输配环节,储能技术可以用在变电站上,起到削峰填谷的作用。抽水蓄能、压缩空气储能等大型、可长时间储能的设施,能用于大电网调峰。液流电池储能量大、循环次数多、寿命长,可作为电网调峰储能装置的补充。目前,这一环节的应用在美国正变得日益重要。储能技术可作为配电网中变电站的技术升级,使电网延迟更新换代,降低成本。

  在消费环节,不论是“电表前”还是“电表后”,储能技术都大有可为。就“电表前”而言,在美国东西海岸地区,电网企业在积极投资建设储能设施。由于这些地区易受飓风影响,储能设施能让电网在对抗飓风时更加稳定。在“电表后”,储能设施能为客户提供服务。在美国部分地区,每天特定时间内为电动车充电有助于电网调峰。除加利福尼亚州外,伊利诺伊、纽约、新泽西等州也制定了有效的激励政策,鼓励消费者在“电表后”设立储能或者自发电设施。随着电池使用寿命延长和成本降低,储能电池可满足电动汽车大规模发展需要。未来,电动汽车储能电池接入电网,通过合理安排充电时间,能辅助电网调峰,实现低谷充电、高峰放电。

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