各种储能技术简介-图片版
储能解决方案5种不同技术路线对比,附储能商业模式汇总
储能解决方案5种不同技术路线对比，附储能商业模式汇总现阶段存在几种主流的储能解决方案技术路线，不同的技术路线各有优缺点。
简单介绍如下：1、集中式：电池簇→直流电缆→直流汇流箱→直流电缆→集中式变流器→交流电缆→升压变压器多个电池簇直接在直流侧的母线并联，直流电汇流后通过储能变流器转换成交流，这种方式是目前应用较广的一种技术路线，优点是控制简单，缺点是电池簇之间电压不一致时会产生环流。
代表企业：YG，SN，KH等2、分散式：电池簇→直流电缆→变流器→交流电缆→交流汇流箱→交流电缆→升压变压器每个电池簇单独与一个储能变流器串联，多个储能变流器在交流母线侧进行并联，不在直流侧并联。
这种方式的优点是可以解决电池簇间的环流问题，每个簇可以单独管理或者故障隔离，缺点是因为变流器数量较多，对系统的稳定性和可靠性要求较高。
代表企业：JD3、集散式：电池簇→DC/DC→直流电缆→单个变流器→交流电缆→交流汇流箱→交流电缆→升压变压器每个电池簇经过直流变压器（DC/DC）变成一致的电压以后在直流侧进行并联，直流电汇流后通过储能变流器转换成交流。
不同于集中式的是集散式在每个电池簇使用了DC/DC。
优点是可以解决电池簇间因电压不一样会产生环流的问题。
缺点是增加了DC/DC元件，也有能量损耗。
代表企业：Tesla4、组串式: 电池簇→DC/DC→直流电缆→多个变流器→交流电缆→交流汇流箱→交流电缆→升压变压器和集散式相似，区别在于直流电汇流后通过多个容量较小的变流器转换成交流，而不是通过一个容量较大的变流器进行变流。
优点是单个变流器故障不会影响整个储能系统。
代表企业：HW5、高压级联直挂式：电池→H桥（DC/AC功率单元）→H桥级联→三相星型连接。
系统包含多个储能单元，每个储能单元由H桥和独立小电池堆组成，每相由多个储能单元串联至一定的电压直接接入交流电网。
优点是无需升压变压器，减小系统损耗，减少占地面积，无电池簇间并联，消除簇间环流问题。
储能技术的基础知识
储能技术的基础知识一、基本介绍广义定义：储能即能量的存储。
是指通过介质或者设备，把能量存储起来，基于未来应用需要以特定能量形式释放出来的循环过程。
狭义定义：针对电能的存储。
指利用化学或者物理的方法将产生的能量存储起来，并在需要时以电能形式释放的一系列技术和措施。
(后续介绍中均为狭义定义下的电力储能)01.术语和定义电池储能系统(BatteryEnergyStorageSystem，BESS)：是一个利用采锂电池或铅电池作为能量储存载体，一定时间内存储电能和供应电能的系统，而且提供的电能具有平滑过渡、削峰填谷、调频调压等功能。
电芯(BatteryCelI)：单个电池，电池的最小单元。
电池模组(BatteryModule/Pack)：一系列单个电池的标准封装。
电池架/簇(BatteryRack/Cluster)：一系列电池模组组成的储能单元。
电池汇流柜(BatteryCollectionPanel，BCP)：介于电池机架和储能逆变器之间，类似于光伏直流汇流箱。
储能变流器(PoWerCOnVerSionSyStern，PCS)：双向直流交流逆变器。
电池管理系统(BatteryManagementSystem，BMS)：智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。
能量管理系统(EnergyManagementSystem，EMS)：是一种集软硬件于一体的智能化系统，用于监控、控制和优化能源系统中的能量流动和能源消耗。
它基于数据采集、分析和决策支持技术，能够实时监测能源设备的运行状态、能源消耗情况以及环境条件，从而实现对能源的高效管理和优化。
暖通空调系统：通常用在电池集装箱内，保证电池通风散热和保暖。
电池容量(BatteryCapacity)：能够容纳或释放的电荷Q，即电池容量(Ah)=电流(A)X放电时间(h)，单位一般为Ah(安时)。
比如储能电池标注96Ah，那么在工作电流为96A的时候，理论上可以使用1小时。
电力系统的6种储能技术
电力系统的6种储能技术储能技术在包括电力系统在内的多个领域中具有广泛的用途，近年来世界范围内的电力工业重组给各种各样的储能技术带来了新的发展机遇，采用这些技术可以更好地实现电力系统的能量管理，尤其是在可再生能源和分布式发电领域，这种作用尤为明显，在传统的发电和输配电网络中，这些新技术同样可以得到应用。
以下简要介绍各种储能技术的基本原理及其发展现状。
1 抽水储能抽水蓄能电站在应用时必须配备上、下游两个水库。
在负荷低谷时段，抽水储能设备工作在电动机状态，将下游水库的水抽到上游水库保存。
在负荷高峰时，抽水储能设备工作于发电机的状态，利用储存在上游水库中的水发电。
一些高坝水电站具有储水容量，可以将其用作抽水蓄能电站进行电力调度。
利用矿井或者其他洞穴实现地下抽水储能在技术上也是可行的，海洋有时也可以当作下游水库用，1999年日本建成了第一座利用海水的抽水蓄能电站。
抽水储能最早于19世纪90年代在意大利和瑞士得到应用，1933年出现了可逆机组(包括泵水轮机和电动与发电机)，现在出现了转速可调机组以提高能量的效率。
抽水蓄能电站可以按照任意容量建造，储存能量的释放时间可以从几小时到几天，其效率在70%至85%之间。
抽水储能是在电力系统中得到最为广泛应用的一种储能技术，其主要应用领域包括能量管理、频率控制以及提供系统的备用容量。
目前，全世界共有超过90GW的抽水储能机组投入运行，约占全球总装机容量的3%。
限制抽水蓄能电站更广泛应用的一个重要制约因素是建设工期长，工程投资较大。
2 先进蓄电池储能据估计，全球每年对蓄电池的市场需求大约为150亿美元，在工业用蓄电池方面，如：用于UPS、电能质量调节、备用电池等，其市场总量可达50亿美元。
在美国、欧洲以及亚洲，正在组建生产电力系统储能用的高性能蓄电池企业。
在过去的12至18个月里，已有生产能力达每年300MW的蓄电池生产线投入运行。
铅酸电池是最古老、也是最成熟的蓄电池技术。
常见储能技术分类与性能分析
常见储能技术分类与性能分析储能技术是指将电能或其他形式的能量在储存装置中暂时保存，待需要时再释放出来的技术。
随着可再生能源的快速发展，储能技术在电力系统中的重要性日益增加。
常见的储能技术主要分为机械能储能、化学能储能和电磁能储能三大类。
机械能储能技术主要包括压缩空气储能、液流储能和重力储能。
压缩空气储能是通过将空气压缩至高压状态，然后存储起来，待需求时释放压力，使空气膨胀驱动涡轮发电机发电。
液流储能则是利用液体在储存装置中的流动产生动能，待需求时通过液机组或液压机等方式将动能转化为电能。
重力储能则是利用重力的作用，将物体抬升到较高的位置，待需要时通过释放物体产生下落运动，从而驱动涡轮或其他设备发电。
化学能储能技术主要包括电化学储能和热化学储能。
电化学储能是指利用电化学反应将电能转化为化学能，待需要时通过电化学反应逆过程将化学能转化为电能。
常见的电化学储能技术包括锂离子电池、钠硫电池和铅酸电池等。
热化学储能则是通过化学反应释放高温热能，再将热能转化为电能，常见的热化学储能技术包括氢氧化钠燃烧储热储能系统和溴锤烷储热储能系统等。
电磁能储能技术主要包括超导磁能储存和电容储能。
超导磁能储存是通过将电流通过超导线圈产生磁场能，待需要时通过磁场回路消耗超导线圈中的磁场能，从而将磁场能转化为电能。
电容储能则是指通过将电能储存到电容器中，待需要时通过放电将电场能转化为电能。
各种储能技术有不同的性能特点。
机械能储能技术具有较大的容量和较长的寿命，但实现效率相对较低。
化学能储能技术具有较高的能量密度和较高的能量转化效率，但寿命相对较短。
电磁能储能技术具有较快的响应速度和较高的功率密度，但造价较高。
因此，在实际应用中，需要根据具体需求来选择适合的储能技术。
总体来说，储能技术的发展与应用将对电力系统的可靠性、可持续性和经济性产生重要影响。
随着科技的不断进步和创新，储能技术将能够更好地满足电力系统对储能的需求，推动清洁能源的大规模应用和智能电网的建设。
储能技术分类介绍及其应用
储能技术分类介绍及其应用第一章储能技术分类介绍1.1储能技术的定义储能技术是指使能量转化为在自然条件下比较稳定的存在形态，再通过介质或者设备把能量存储起来以备在需要时利用的技术。
1.2储能技术分类储能技术作为未来推动新能源产业发展的前瞻性技术，目前已发展出十数种技术类型。
储能技术按照储存介质进行分类，可以分为机械类储能、电气类储能、电化学类储能、相变储能和化学类储能五大类型。
图1.2-1 储能技术分类示意图1.2.1 机械类储能机械储能是电能与机械能之间的相互转换。
机械储能寿命一般较长，容量较大。
目前机械储能技术主要包括：抽水储能、飞轮储能、压缩空气储能等。
不同机械储能有着较明显的技术特性上的差别。
1.2.1.1 抽水蓄能1、技术原理抽水储能是在电力系统中应用最为广泛的一种储能技术，其配备上、下游两个水库，负荷低谷时段抽水储能设备工作在电动机状态，将下游水库的水抽到上游水库保存，负荷高峰时抽水储能设备工作于发电机的状态，利用储存在上游水库中的水发电。
抽水蓄能电站根据上水库有无天然径流汇入，分为纯抽水蓄能电站、混合抽水蓄能电站和调水式抽水蓄能电站。
图1.2-2 抽水蓄能电站原理示意图2、技术特点和应用（1）储能容量大。
抽水储能电站特别适合大容量开发，装机规模可以达到1000MW以上，目前世界最大的抽水蓄能电站为我国的丰宁蓄能电站，完全建成后总装机容量将达到3600MW。
抽水储能的抽水或者放水发电的时间可以从几小时到几天不等，储能总规模远大于其他所有储能设备，是目前世界上规模最大的电力系统储能技术，主要用于电力系统的调峰填谷、调频、调相、紧急事故备用等。
（2）技术成熟可靠。
抽水蓄能电站发展历史悠久，在世界各国得到广泛的发展应用，技术成熟可靠。
我国抽水蓄能电站虽起步晚，但由于常规水电开发技术基础雄厚，起点较高，蓄能电站发展较迅速，同时规划建设有序，建设水平目前已居世界先进水平。
（3）循环次数多，使用寿命长。
储能技术种类和特点
储能技术种类和特点This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020储能技术种类和特点储能技术是通过装置或物理介质将能量储存起来以便以后需要时利用的技术。
储能技术按照储存介质进行分类，可以分为机械类储能、电气类储能、电化学类储能、热储能和化学类储能。
一机械类储能机械类储能的应用形式只要有抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能。
1.1 抽水蓄能（1）基本原理电网低谷时利用过剩电力将作为液态能量媒体的水从低标高的水库抽到高标高的水库，电网峰荷时高标高水库中的水回流到下水库推动水轮机发电机发电。
（2）特点属于大规模、集中式能量储存，技术相当成熟，可用于电网的能量管理和调峰；效率一般约为 65%~75% ，最高可达80%~85%；负荷响应速度快(10%负荷变化需10秒钟)，从全停到满载发电约5分钟，从全停到满载抽水约1分钟；具有日调节能力，适合于配合核电站、大规模风力发电、超大规模太阳能光伏发电。
（3）缺点需要上池和下池；厂址的选择依赖地理条件，有一定的难度和局限性；与负荷中心有一定距离，需长距离输电。
（4）应用目前，抽水蓄能机组在一个国家总装机容量中所占比重的世界平均水平为3%左右。
截至2012年底，全世界储能装置总容量为128GW，其中抽水蓄能为127GW，占99%。
截至2012年年底，我国共有抽水蓄能电站34座，其中，投运26座，投运容量2064.5万千瓦约占全国总装机容量11.4亿千瓦的1.8% 。
（另在建8座，在建容量894万千瓦）1.2 飞轮储能（1）基本原理在一个飞轮储能系统中，电能用于将一个放在真空外壳内的转子即一个大质量的由固体材料制成的圆柱体加速（达几万转/分钟），从而将电能以动能形式储存起来（利用大转轮所储存的惯性能量）。
（2）优点寿命长（15~30年）；效率高（90%）；少维护、稳定性好；较高的功率密度；响应速度快（毫秒级）。
电力储能技术介绍和比较
部分 电池 储能 系统 性能 比较
下载后
数十 MW 几十 MW
锂离子
钠硫
几十 kW
十几 MW 数百 kW
150~200
150~240 80~130
200~315
90~230 50~140
1 000~10 000
2 500 13 000
0~95
0~90 0~80
0~1
抽水蓄能
飞轮储能
压缩空气储能
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设备类型
用户类型 汽车
功率等级 1~100W 25~100KW 100~500KW 1~20MW 1KW 10~100KW MW 10MW 10~100MW
能量等级 Wh 100KWh 500KWh 10MWh 5KWh 25KWh MWh 10MWh 10~100MWh
电站 落基山 锡亚比舍 奥清津 Ⅱ 葛野川 拉姆它昆 金谷 神流川 小丸川
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丐界上第一个商业化CAES电站为1978年在德 国建造的 Huntdorf 电站，装机容量为 290 MW，换能效率 77%，运行至今，累计启动 超过 7000次，主要用于热备用和平滑负荷。 在美国，McIntosh 电站装机容量为 100 MW， Norton 电站装机容量为2.7GW，用于系统调 峰；2005年由 Ridge 和 EI Paso 能源公司在 Texas 开始建造 Markham 电站，容量为 540 MW。 在日本，1998年斲巟建设北海道三井砂川矿 坑储气库，2001年 CAES 运行，输出功率 2MW。 在瑞士，ABB 公司正在开収大容量联合循环 CAES 电站，输出功率 442MW，运行时间为 8h，贮气空洞采用水封斱式。 此外，俄罗斯、法国、意大利、卢森堡、以色 列等国也在长期致力于 CAES 的开収。
储能原理与技术ppt课件
化石燃料的储存
电能 磁能 电磁能（微波）
电容器 超导线圈
输电线 微波输电
太阳光，激光束
光纤维
铀、钚等
.
1.2.4 储能系统的评价指标
在对储能过程进行分析时，为了确定研究对象而划 出的部分物体或空间范围，称为储能系统。
包括能量和物质的输入和输出设备、能量的转换和 储存设备。储能系统往往涉及多种能量、多种设备 、多种物质、多个过程，是随时间变化的复杂能量 系统，需要多项指标来描述它的性能。
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1.2.3 能量储存方法
按照储存能量的形态储能方法可分为如下4类：
①机械储能：以动能形式储存能量，如冲压机床所用的飞轮；以势能形 式储能，如机械钟表的发条、压缩空气、水电站的蓄水库、汽锤等。 ②蓄热：以物质内能方式储存能量的属于蓄热，以任何方式储存热量的 也属于蓄热。一般把物质内能随温度升高而增大的部分称为显热，把相 变的热效应称为潜热，把化学反应的热效应称为化学反应热，把溶液浓 度变化的热效应称为溶解热或稀释热。 ③化学储能：在正向化学反应中吸收能量，把能量储存在化学反应的产 品中；在逆向反应中则释放出能量；蓄电池。 ④电磁储能：把能量保存在电场、磁场或交变等电磁场内。
化石燃料
一次能源
可再生能源
能
源
核能
分
类
电能
二次能源
热能
合成燃料
.
化石燃料
一
次
核
能
能
源
可再生能源
.
固体燃料
常
液体燃料
规
气体燃料
能
核裂变能 源
核聚变能
水能
太阳能 新
风能 地热能 海洋能
能 源
生物质能