面向新能源应用的储能技术
新能源行业储能技术手册
新能源行业储能技术手册随着全球对清洁能源的需求不断增加，新能源行业储能技术日益受到关注。
储能技术的发展和应用对于提高能源利用效率、平衡电网负荷以及应对能源波动具有重要意义。
本手册将重点介绍新能源行业目前常见的储能技术及其原理、应用领域以及未来发展趋势。
第一章锂离子电池储能技术锂离子电池是目前市场上应用最广泛的储能技术之一。
它具有能量密度高、循环寿命长、环保等优点，在电动车、手机等领域已有广泛应用。
锂离子电池的工作原理是利用两个不同材料之间的锂离子在正负极之间迁移，从而形成电流。
该章节将详细介绍锂离子电池的组成结构、充放电原理以及不同型号的锂离子电池的特点和应用场景。
第二章液流电池储能技术液流电池是一种基于溶液中电活性物质电化学反应来实现储能的技术。
相对于传统电池，液流电池具有容量可调、充电速度快、寿命长等优势。
其核心是通过离子在阳极和阴极之间的迁移来储存和释放能量。
本章节将详细介绍液流电池的构成、工作原理以及不同类型的液流电池的优缺点和应用领域。
第三章钠离子电池储能技术钠离子电池作为一种新兴的储能技术，具有丰富的储存资源和相对低廉的成本。
相对于锂离子电池，钠离子电池在电化学反应过程中利用了钠离子在正负极之间的移动，实现了能量的存储和释放。
本章节将介绍钠离子电池的结构、工作原理，以及该技术在电网调峰、储能站等领域的应用现状和挑战。
第四章氢储能技术氢储能技术是一种通过将氢气作为能源进行储存和释放的技术。
它具有储能密度高、无污染排放等优势，并可与可再生能源相结合，实现能源的可持续利用。
本章节将介绍氢能储存的不同方式，如液氢储存、氢化合物储存等，以及氢储能技术在交通运输、工业生产等领域的应用案例。
第五章储能技术的未来发展趋势本章节将对新能源行业储能技术的未来发展进行展望。
随着科技创新和能源需求的增加，储能技术将朝着更高能量密度、更安全可靠、更环保可持续的方向发展。
同时，新能源储能技术在智能电网、电动汽车等领域的应用也将成为未来的发展重点。
储能技术在新能源系统中的应用
储能技术在新能源系统中的应用随着全球对可持续能源的需求不断增加，新能源系统的开发和应用已经成为了一个全球性的趋势。
然而，新能源的可再生性和不稳定性给能源系统带来了一系列的挑战，如能源波动性、供需匹配、电网稳定性等。
为了克服这些挑战，储能技术被广泛应用于新能源系统中，以平衡供需不平衡并提高能源系统的可靠性和可持续性。
储能技术是指将能源转化为其它形式，并在需要时再转换为可用能源的过程。
它可以储存多种能源形式，如电能、蓄热能、化学能等。
在新能源系统中，电能储存技术是最常见和广泛应用的一种。
电能储存技术包括电池、超级电容器和储能电感等，它们能够在新能源产生过剩时进行电能的存储，在能源短缺时释放能量，以实现供需平衡。
其中，电池是最常用的电能储存技术之一。
目前，锂离子电池和钠离子电池是最成熟和应用最广泛的电池技术，它们在新能源系统中扮演着重要角色。
在新能源系统中，储能技术的应用主要有以下几个方面：1. 能量管理和峰谷平衡随着可再生能源（如太阳能和风能）的不断发展，能源系统的产能变得更加不稳定。
储能技术可以收集超过当时需求的能源，并在能量需求增加时释放能量，以平衡供需的不平衡。
通过合理安排能源的储存和释放，可以最大限度地利用新能源，减少对传统能源的依赖。
2. 电网稳定性由于新能源的断断续续和波动性，电网的稳定性面临着很大的压力。
储能技术可以在新能源产生波动时，通过储存和释放能量，实现对电网频率和电压的调节，稳定电网供电。
这对于保证电网运行的平稳和可靠非常重要，同时也提高了电力系统的安全性。
3. 紧急备用电力储能技术还可以作为紧急备用电力的供应手段。
在突发情况下，如自然灾害或电力系统故障导致停电时，储能系统可以提供一定时间的电力支持，以保证关键设备和基础设施的正常运行。
这对于保障人们生命和财产的安全具有重要意义。
4. 微电网和离网供电对于一些偏远地区或离岛等无法接入电力网络的地区，储能技术可以通过与可再生能源相结合，建立微电网或离网系统，为当地居民或企业提供可靠的电力供应。
储能技术在新能源领域的应用
储能技术在新能源领域的应用储能技术是指将能量从一段时间内的产生或收集中存储起来，以便在需要时进行利用的技术。
随着新能源的持续发展和应用，储能技术在新能源领域的应用也越来越重要。
储能技术的应用可以提高新能源发电系统的可靠性和稳定性，并有效解决新能源波动性大、间歇性强的问题。
以下将以电动汽车储能技术、电网储能技术和家庭储能技术为例，介绍储能技术在新能源领域的应用。
一、电动汽车储能技术电动汽车储能技术是将电能通过充电桩储存到电池中，从而为电动汽车提供动力。
由于电动汽车的使用在增长，储能技术在电动汽车领域的应用也变得重要。
通过电动汽车储能技术，可以利用电动汽车的电池储存多余的电能，并在需要时将电能返回电网。
这种双向能量流的应用被称为车辆对网（V2G）技术，它能够实现电动汽车与电网的互联互通，不仅提高了电动汽车的使用效率，还能够对电网进行调峰填谷，平衡电网负荷，进一步提高新能源的利用率。
二、电网储能技术电网储能技术是将电能储存在电网中的技术，主要通过储能电站实现。
储能电站是一种将电能转化为其他形式储存在其中，待需要时再将储存的能量转变回电能的设备。
目前常用的储能电站技术主要包括液流电池、压缩空气储能、超级电容器和电化学储能技术等。
电网储能技术可以解决新能源波动性大、间歇性强的问题，通过储能电站可以将多余的新能源产生的电能储存起来，待需要时再释放出来，从而提高电网的稳定性和可靠性。
三、家庭储能技术家庭储能技术是将电能储存到家庭使用的电池中，以备不时之需。
随着家庭光伏发电的普及，家庭储能技术在新能源领域的应用也越来越受关注。
家庭光伏发电系统通过太阳能板将光能转化为电能，然后将电能储存在家庭储能电池中。
在需要用电时，可以使用储能电池中储存的电能，从而减少对电网的依赖，节约能源成本。
此外，家庭储能技术还可以提供备用电源，在停电或突发情况下保障家庭用电需求。
综上所述，储能技术在新能源领域的应用非常重要。
电动汽车储能技术能够实现电动汽车与电网的互联互通，提高电动汽车的使用效率和电网的稳定性。
储能技术在新能源领域中的应用
储能技术在新能源领域中的应用随着可再生能源技术的不断发展，太阳能、风能等新型能源渐渐受到人们的重视。
然而，新能源也面临着一个共同的问题，即能量储存问题。
储能技术的应用能够解决这一问题，同时也为推动新能源的发展创造了条件。
本文将对储能技术在新能源领域中的应用进行探讨。
第一章储能技术的概述储能技术是通过将电能、化学能、机械能等形式的能量转变成储存介质中的潜在能，以达到能源储存和平衡能量供应的目的。
储能技术的发展可以有效解决目前可再生能源领域中的能量储存问题，同时也对提高能源利用效率、实现能源可持续发展和改善环境状况有着重要的贡献。
第二章储能技术的应用被广泛看作是新能源发展的关键，它可以解决新能源供不应求的问题，做到“储一天、用一年”。
下面将介绍储能技术在新能源领域中的具体应用。
2.1 磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池是储能技术中应用最广泛的一种，具有安全、稳定、高效、长寿命、价格低廉等优势。
它广泛应用于电动汽车、光伏发电站、风电场等领域。
将磷酸铁锂电池与光伏发电或风力发电系统相结合，能够解决新能源能量不稳定的问题，实现电能的持续供应。
2.2 超级电容器超级电容器是一种具有大容量、高充放电速率、低内阻、长寿命等特点的电储能装置。
它的应用范围广泛，主要包括通讯、汽车、航空航天、铁路、医疗等多个领域。
在新能源领域中，超级电容器也有着广泛的应用，能够满足风能、太阳能等新能源电站频繁启动和停止的需求，确保电力系统的稳定运行。
2.3 压缩空气储能电站压缩空气储能电站是利用电力将空气压缩储存，并在需要用电时，通过减压放气，驱动涡轮发电机产生电能的一种新型储能技术。
它具有存储容量大、储能成本低、可逆性强等特点，被广泛应用于太阳能、风能等新能源储能。
第三章储能技术在我国的应用现状我国目前在新能源领域中推广应用的储能技术主要有磷酸铁锂电池、钠离子电池、超级电容器、压缩空气储能电站等。
其中，磷酸铁锂电池应用最为广泛，钠离子电池则是我国新能源领域中的新兴技术。
储能技术在新能源利用中发挥的作用
储能技术在新能源利用中发挥的作用随着全球对能源安全和环境保护的日益关注，新能源的利用已经成为全球能源发展的必然选择。
然而，新能源如太阳能、风能等有其自身的局限性，其中最大的问题之一就是不稳定性。
为了克服这一问题，储能技术的应用成为了新能源利用的重要组成部分。
储能技术不仅可以平稳供应电力，还可以改善供电质量、提高能源利用效率和降低能源消耗。
首先，储能技术可以平稳供应电力。
新能源如太阳能和风能等都具有间歇性和不稳定性的特点，其发电能力会受到天气、季节和地理条件等因素的限制。
而利用储能技术可以将电能转化为其他形式的能量进行储存，当新能源发电能力不足时，可以通过释放储能来平衡电网负荷，保障供电的稳定性。
例如，储能电站可以利用太阳能或风能进行电池充电，并在夜间或无风时释放电能，使得电力供需平衡。
其次，储能技术可以改善供电质量。
传统能源的稳定供电和供电质量较为稳定，但新能源的不稳定性导致电网供电质量下降。
储能技术可以在变频器等电力电子装置的帮助下，提供稳定的电流和电压，减少对供电质量的影响。
储能设备还可以通过调整电压和频率，提高电能的功率因数，减少功率损耗和电网的无功功率，并降低电网的短时负荷峰值。
此外，储能技术可以提高能源利用效率。
新能源的利用效率相较于传统能源要低，主要是由于间歇性和不稳定性导致的能源浪费。
通过储能技术，可以将在新能源丰富时储存的能量用于高峰期供电，提高新能源的利用率。
这不仅可以减少对传统能源的依赖，还可以提高能源的经济效益。
储能技术还可以将低质量的能源转化为高质量的能源。
例如，将风能和太阳能转化为电能进行储存，可使得其利用范围更广，不受天气条件的限制。
最后，储能技术可以降低能源消耗。
传统能源的开采和利用过程存在能源损耗和污染等问题，而新能源的利用可以减少对传统能源的依赖并减少能源消耗。
储能技术可以将新能源转化为其他形式的能量进行储存，并在需要时释放，减少能源的浪费和消耗。
通过储能技术的应用，可以提高能源的利用效率，并减少新能源的闲置和浪费，减轻能源资源的压力。
新能源电力系统中的储能技术分析与研究
新能源电力系统中的储能技术分析与研究随着新能源电力系统的逐步发展，储能技术逐渐成为解决新能源电力系统不稳定和波动的必要手段之一。
储能技术是将不稳定和波动的电力能量转换成稳定可靠的电能，供电系统实现平衡和储备，以确保能源的持续供应和安全稳定。
本文将对新能源电力系统中的储能技术进行分析与研究。
一、储能技术的分类1. 机械储能技术：主要包括重力式储能、压缩空气储能、液态储能和机械式储能，如水泵蓄能电站、风能储氢、风能压缩空气储能等。
2. 电化学储能技术：主要包括铅酸电池、液流电池、钠硫电池、锂离子电池和燃料电池等，如风光互补储能系统、太阳能储能系统等。
3. 磁性储能技术：主要包括超导磁体和永磁体，如磁约束聚变发电机等。
二、各种储能技术的特点与应用1. 机械储能技术重力式储能：该技术利用水力发电站的下游水库作为储能设备，在低谷峰期负荷较小时将水泵抽起储存，高峰期负荷较大时将水放下驱动发电机发电。
具有储能容量大、转换效率高、响应速度快等优点。
压缩空气储能：该技术将压缩空气储存于地下的空穴中，低谷峰期利用风力发电机燃料电池将电能转化为压缩空气，高峰期时由膨胀机将压缩空气放出驱动透平发电机发电。
具有储能容量大、成本相对低等优点。
液态储能：该技术利用液态的制冷剂作为储能介质，低谷峰期时利用制冷能力收集环境中的低位热能，高峰期时将储存的热能运到发电站产生蒸汽推动汽轮机发电。
其优点是储能容量大、储能能力强等。
机械式储能：该技术利用机械结构，如弹簧、飞轮等将电能转化为机械势能或动能，低谷峰期时蓄能，高峰期发电。
具有响应速度快、寿命长等优点。
铅酸电池：该技术利用铅酸电池将电能转换成化学能进行储存，低谷峰期电源充电储能，高峰期发电供电。
具有价格便宜、应用范围广等优点。
液流电池：该技术利用重金属钨化液体系统将电能转化为化学能进行储存，具有高能量密度、短响应时间、储能效率高等优点。
钠硫电池：该技术利用氯化钠、芳香烃和钠液作为电解液，低谷峰期电源放电生成电能储存，高峰期反之。
新能源领域的储能技术
新能源领域的储能技术随着人类对环境保护和可持续发展的重视日益增强，新能源的研究和应用也越来越受到关注。
在新能源领域中，储能技术的发展和应用是至关重要的一环。
本文将从储能技术的概念、应用场景、技术形式、发展趋势和应用前景等方面进行阐述和分析。
一. 储能技术的概念储能技术是指将能量转化、传输、存储和释放的技术，在新能源领域中，储能技术主要用于提高新能源利用的效率和可靠性，解决新能源不稳定、间断、低效等问题，促进清洁能源的普及和应用。
储能技术通常包括电池、超级电容器、压缩空气储能、水泵储能、飞轮储能、化学储能等形式。
二. 储能技术的应用场景储能技术在新能源领域中的应用场景较为广泛，主要包括但不限于以下几个方面：1. 电网稳定性：新能源发电具有不稳定性、间断性和难以控制的特点，储能技术可以用于电网的调度和稳定控制。
例如，太阳能和风能储能系统可以平稳输出电能，解决电网短时负荷波动的问题。
2. 能量解耦：新能源发电和能量需求的峰谷不平衡性比较大，而储能系统可以进行能量储备和释放。
例如，光伏储能系统可以利用太阳能将能量储存到电池中，在晚上或天气不好时释放出来供应能量需求。
3. 增强现有能源系统的利用效率：储能技术可以将间歇性的能源转化为持续性的能源，提高现有能源系统的利用效率。
例如，通过压缩空气和制冷制热等方式可以实现对废热废气等能源的高效利用。
三. 储能技术的形式储能技术的形式多样，主要包括以下几个方面：1. 电池储能：电池储能技术是将化学能转化为电能，主要应用于光伏、风能、电动汽车等领域，电池储能技术具有高能量密度、长寿命和备用能力等优点。
2. 超级电容储能：超级电容储能技术主要通过电荷分离储存能量，具有高速充放电、长寿命、低内阻等特点，主要应用于短时储能和快速放电装置中。
3. 压缩空气储能：压缩空气储能技术面向长时间储能市场，通过抽空储能罐储存压缩空气实现能量存储，具有适用于大规模能源存储、能量密度低、需占用大量空间等特点。
新能源储备技术
新能源储备技术随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益突出，新能源储备技术逐渐成为人们关注的热门话题。
本文将介绍几种新能源储备技术的原理及应用，分析其优缺点，并探讨其在未来能源系统中的前景。
一、蓄电池技术1. 原理蓄电池是将电能转化为化学能，并在需要时将化学能转化为电能的装置。
其原理是基于化学反应产生电能，最常见的蓄电池是锂离子电池和铅酸电池。
2. 应用蓄电池技术广泛应用于电动汽车、可再生能源储备和备用电源等领域。
例如，电动汽车使用蓄电池作为高能量密度的能源来源，可再生能源储备则利用蓄电池将电能转化为化学能，以满足能源供应的稳定性和可调节性需求。
3. 优缺点蓄电池技术具有高能量密度、高效率和环保等优点。
然而，成本高、循环寿命短和资源稀缺等问题仍然存在，限制了其在大规模应用中的推广和普及。
二、氢能储存技术1. 原理氢能储存技术是将电力或可再生能源转化为氢气，并在需要时将氢气转化为电能的过程。
其原理是通过电解水将电能转化为氢气，并通过燃料电池将氢气转化为电能。
2. 应用氢能储存技术可应用于储能系统、燃料电池车辆以及工业能源供应等领域。
例如，储能系统可以利用氢能储存技术实现大规模能源储备，燃料电池车辆则使用氢气作为清洁能源替代传统燃料，减少污染排放。
3. 优缺点氢能储存技术具有高能量密度、长期储存和零排放等优点。
然而，氢气的储存、运输和分配仍然面临挑战，同时燃料电池成本高昂，制约了氢能储存技术的广泛应用。
三、压缩空气储能技术1. 原理压缩空气储能技术是将电能转化为压缩空气，并在需要时将压缩空气转化为电能的过程。
其原理是通过电力驱动压缩机将环境空气压缩到高压，储存能量，然后通过膨胀机将压缩空气释放，驱动发电机产生电能。
2. 应用压缩空气储能技术可应用于能源储备系统、微网和增程型混合动力汽车等领域。
例如，能源储备系统可以利用压缩空气储存电能，微网则可以在能源供应不稳定时使用储能系统提供稳定电源。
3. 优缺点压缩空气储能技术具有高效率、环保和资源丰富等优点。
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未来电力系统的特点
火电 水电 核电
发电 （稳定、可控）
输电、变电、配电
用电
（随机、不可控、可预测）
调度
大规模风电、太阳能 （随机、不稳定、 难预测、难控制）
未来电力系统：多组随机变量的平衡！
电动汽车、新能源微网 （随机、移动、
不可控、难预测）
风光电、微网的高渗透将使电力系统运行方式发生深刻变化！
汇报提纲
储能将使电力系统运行方式发生根本变革！
储能作用示例：风电参与调频
➢ 模拟惯量控制 ➢ 下垂控制
P,r ,
max r PN
Zone 1
min r
Zone 2 Zone 3 Rotor speed power
Maximum
Zone 4 Pitch angle
➢ 转子转速控制
➢ 转子桨距角控制
v min
➢ 电力系统的主要控制：有功功率，无功功率 ➢ 传统控制设备：发电机 ➢ FACTS设备：无功，分散布置 ➢ 电力系统储能：有功+无功，“全能”，主动致稳
储能使传统的“刚性”电力系统变得“柔性”！
电力系统储能带来的根本变化
➢ 储能把发电与用电从时间和空间上分隔开来 ➢ 发出的电力不再需要即时传输 ➢ 用电和发电不再需要实时平衡
调度
风电 （随机、不可控、难预测）
千万千瓦级大型 风电基地并网
大规模分布式 风电场并网
大规模风电并网：对电力系统的运行特性有深刻影响
新能源电力系统的特点（续）
2周内的单日波动范 围从19.3GW/天增 大到26.2GW/天）
净负荷爬坡（从 4052MW/h增大 到4560MW/h）
风电的不确定性 增大了净负荷的 不确定性
v
➢ 综合控制（对应不同风速）
➢ 储能（case：必须最大功率跟踪；风电场参与调频）
储能作用示例：风电波动抑制
风电场出力波动限值（MW）
风电场装机容量 10min最大变化
<30
20
30-150
装机容量/1.5
>150
100
1min最大变化 6
装机容量/5 30
➢ 综合控制（对应不同风速） ➢ 储能（case：必须最大功率跟踪） ➢ 大范围消纳可平抑波动 ➢ 波动范围限值是否合理？为何必须最大功率跟踪？
汇报提纲
新能源定义与规划 新能源并网中的科学问题 基于储能的解决方法 一些认识
一些认识
➢ 大规模风电、太阳能并网为储能在电力系统中的规模化应用 提供了新的机遇，但目前还不明确是否存在储能在解决某些 问题上的不可替代性
➢ 长远来看，风电在电网中的渗透率能够达到什么水平最终取 决于风电出力与负荷的相关性及降低电网中常规发电机组出 力的能力
新能源规划
• 欧洲的目标 20:20:20
20% reduction in emissions 排放减少 20% renewable energy 新能源利用 By 2020 compared to 1990
新能源规划
• 美国
➢ 能源部：2030年，风能为美国提供20%的能源 ➢ WWF：2050年，100%的可再生能源
高压配网
110KV
中压配网
35/10KV
低压配网 0.4KV
负荷
MG MG
负荷
MG MG MG
冷热电联供
热、冷
微网
光伏
边界
太阳 能
储能
中央 控制
热、冷
冷热电联供
储能
装置
风电
微网可独立运行
储能可能将首先在微网中得到广泛应用！
储能需求分析：需要考虑的因素
➢ 风电的装机与出力变化特性 ➢ 并入电网与其他电网的互联状况及相互支援能力 ➢ 常规备用容量状况 ➢ 需求侧管理状况 ➢ 辅助服务（备用、电能质量等）的成本 ➢ 能源市场中的时移套利可能性 ➢ 各种可用储能技术的特性 ➢ ……
新能源规划
• 中国：可再生能源发展“十二五”规划
➢ 主要指标（2/4）1. 可再生能源发电在电力体系中上升 为重要电源，2015年电量达到20%以上；4.分布式可再 生能源应用形成较大规模，30个新能源微网
➢ 2020年，累计并网风电装机达到2亿千瓦，年发电量超 过3900亿千瓦时，其中海上风电装机达到3000万千瓦， 风电成为电力系统的重要电源
新能源定义与规划 新能源并网中的科学问题 基于储能的解决方法 一些认识
应对大规模风电并网的方法
火电 水电 核电
发电 （灵活可控）
大电网
用电 （部分可控）
优化 调度
大规模风电、太阳能 （提高预测精度）
储能
储能：多种应对方法中的一种！
电动汽车、新能源微网 （随机、移动、
不可控、难预测）
储能对电力系统的作用
现在：在高比例新能源发电并网条件下 如何保证电力系统可靠运行
➢ 对电网的影响：风电、太阳能 特点：波动，随机（但部分可预测）
电力系统的特点
发电
输电、变电、配电
用电
调度
➢ 电能难以大规模存储 ➢ 发出电能需即时传输 ➢ 发电／负荷实时平衡
电力系统：刚性（充裕性、稳定性）
传统电力系统的特点
火电 水电 核电
➢ 在储能的规模化应用之前，势必存在常规发电机组装机容量 过大及过度限制风电出力的问题
总结
➢ 在风电、太阳能渗透率达到什么水平时储能才会成为最为经 济的解决措施目前尚不存在简单的答案
➢ 储能的规模化应用将最终取决于２个关键因素： ①储能的各种功能对于电网的经济价值的量化； ②储能技术本身可靠性的提高及成本的降低
储能作用示例：调峰
储能辅助提高负荷跟踪机组 载荷水平示意图
储能的作用示例：调峰（续）
储能辅助提高负荷跟踪机组 载荷水平示意图
储能辅助提高基荷机组运行 容量示意图
储能的作用示例：调峰（续）
储能辅助提高负荷跟踪机组 载荷水平示意图
（1）提高常规机组调控能力 （2）利用储能
哪个更经济？
储能辅助提高基荷机组运行 容量示意图
➢ 充裕性：波动范围增大，爬坡增大，不确定性增大 负荷与风电：两组随机变量的平衡问题！
新能源电力系统的特点（续）
➢ 稳定性：惯性稳定（风轮惯性；光伏发电单元无惯性，储能？） 电压稳定（可有帮助） 振荡稳定、功角稳定（可有帮助） 脱网故障（单机／风场/群，与常规电网类似）
通过变频器控制，风电机组特性可优于同步发电机！
➢ 2020年，太阳能发电装机达到5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ00万千瓦，太阳能热 利用累计集热面积达到8亿平方米
汇报提纲
新能源定义与规划 新能源并网中的科学问题 基于储能的解决方法 一些认识
新能源并网
➢ 新能源发电的大规模应用：并入电网 ➢ 可再生能源法：全额收购
可再生能源法修正案：全额保障性收购 ➢ 过去：电网能接纳多大比例的风电
谢 谢！
欢迎来华中科技大学参观指导
储能需求分析：大电网应用
系统功率（MW）
0
4
8 12 16 20 24 时间（h）
秒--分钟
调节
飞轮／电池
惯性、稳定性、波动
数分钟--小时
负荷跟随
电池／抽水蓄能
波动、爬坡、调频
数小时--天
调度
抽水蓄能
负荷跟随、调峰
电力系统储能：多元复合储能（功率型，能量型）
储能需求分析：微网应用
输电 网络
G GGG
发电 （稳定、可控）
输电、变电、配电
用电
（随机、不可控、可预测）
调度
➢ 充裕性：发电侧输出功率稳定且可控，用电侧负荷随机性大 ➢ 稳定性：以同步发电机为基础，同步运行，3000r/min
传统电力系统的特点（续）
➢ 充裕性：一组可控变量跟随一组随机变量 调频，调峰
传统电力系统一直在解决负荷的波动性和随机性问题！
第470次香山科学会议
面向新能源应用的储能技术
文劲宇
华中科技大学 2013.10.17
汇报提纲
新能源定义与规划 新能源并网中的科学问题 基于储能的解决方法 一些认识
新能源定义
• 联合国新能源和可再生能源会议（1980年）
以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源 得到现代化的开发和利用，用取之不尽、周而复始的 可再生能源，取代资源有限、对环境有污染的化石能 源，重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地 热能、氢能和核能
传统电力系统的特点（续）
➢ 稳定性：惯性稳定（发电机转子惯性，自稳） 电压稳定（无功控制） 振荡稳定、功角稳定（有功控制） 严重故障（切机／切负荷／ 解列，被动致稳）
传统电力系统必须应对一台机组脱网或更严重的故障！
新能源电力系统的特点
火电 水电 核电
发电 （稳定、可控）
输电、变电、配电
用电
（随机、不可控、可预测）