储能技术种类和特点
储能知识问答

储能知识问答1. 什么是储能技术?储能技术是一种将电能、机械能或化学能等形式的能量存储起来,并在需要的时候再次释放的技术。
它可以帮助调节电力系统的负荷平衡,提高能源利用效率,减少能源浪费,解决能源的间断性和可再生能源的波动性等问题。
2. 储能技术的作用是什么?储能技术在能源领域具有多种作用。
首先,它可以提供能源储备,以便在紧急情况下进行备用电力供应。
其次,储能技术可以平衡电网负荷,实现高峰时段和低谷时段之间的能量平衡,从而提高电力系统的稳定性和可靠性。
另外,储能技术还可以用于储存可再生能源,如风能和太阳能等,并在需要时释放出来,以平稳供应电力。
3. 储能技术有哪些种类?常见的储能技术包括电池储能技术、压缩空气储能技术、超级电容器储能技术、重力储能技术和水蓄能技术等。
电池储能技术包括锂离子电池、铅酸电池、钠硫电池等,它们通过电化学反应将能量存储起来。
压缩空气储能技术将空气压缩储存,然后利用储存的压缩空气驱动发电机发电。
超级电容器储能技术则通过电子双层电容存储电能。
重力储能技术将能量以重物或水的形式存储,通过释放并转化其潜在能量来产生电力。
水蓄能技术则利用储水池之间的高差,通过调节水位来存储和释放能量。
4. 储能技术的发展前景如何?随着可再生能源的快速发展和电力系统对柔性、稳定性的需求增加,储能技术的发展前景非常广阔。
储能技术可以提供可靠的备用电力供应,减少电力系统的脆弱性;它还可以平衡电力负荷,提高电力系统的效率;此外,储能技术在电动汽车、可再生能源集中发电和微电网等领域也有着重要的应用前景。
未来,随着技术不断创新和成本的降低,储能技术在能源转型和可持续发展中将扮演更加重要的角色。
储能技术的种类及其特点

储能技术的种类及其特点储能技术是指将能量储存起来,以便在需要时释放出来的技术。
随着可再生能源的快速发展和能源需求的增加,储能技术成为解决能源供应和需求矛盾的重要手段。
目前,常见的储能技术主要有以下几种,并且每种技术都具有独特的特点和应用场景。
1.电化学储能技术电化学储能技术是指通过电化学反应将能量储存于化学物质中,常见的代表有锂离子电池、钠离子电池以及流电池等。
其特点是能量密度高、比较安全可靠、循环寿命较长。
由于这些特点,电化学储能技术在便携电子设备、电动汽车和可再生能源储能等领域有着广泛的应用。
2.热储能技术热储能技术是指利用高温或低温储存热能,例如蓄热水箱、热泵和蓄电疗法等。
其特点是具有较高的能量密度、高效利用热量、可在长时间内存储能量。
热储能技术广泛应用于供热、制冷和工业生产等领域,能够提高能源利用效率和节约能源。
3.势能储能技术势能储能技术是指通过改变物体的位置或高度来储存能量,例如抽水蓄能、压缩空气储能和重力储能等。
其特点是具有较高的能量密度、大容量储能、使用寿命长。
势能储能技术适用于电力储能和供电平衡,可以调节电网的负荷平衡,提高电能利用率。
4.动能储能技术动能储能技术是指将能量储存于物体的运动中,例如飞轮储能、电能储能等。
其特点是储能效率高、响应时间快、对环境污染小。
动能储能技术主要应用于需要快速释放能量的场景,如频繁启动的机械设备、备用电源等。
除了以上几种常见的储能技术,还有其他一些新型储能技术正在研究和发展中,如超级电容器、纳米技术储能、生物质储能等。
这些新技术具有更高的能量密度、更高的效率和更长的寿命,具备更广泛的应用前景。
综上所述,不同的储能技术各有特点,能够满足不同领域的能源需求。
随着科技的不断进步和创新,储能技术的发展将为能源领域提供更多可持续、高效的解决方案。
什么是储能技术?

什么是储能技术?随着能源需求的增加和环保意识的提高,人类正在越来越依赖可再生能源,如太阳能和风能。
然而,这些能源具有不确定性和不稳定性,因此需要储存以供后续使用。
这就是储能技术的主要作用。
储能技术是为了平衡能源需求与供给之间的不对称性而发展的技术手段。
本文将对储能技术做一个全面的介绍,让我们一起来了解。
一、什么是储能技术?储能技术是指将能量存储在设备中,以便在未来使用。
储能技术的目的是使可再生能源的供应与需求之间达到平衡。
在太阳能板和风力涡轮机发电时,其产生的电力往往超出当地需要的能量,这时就需要将电力储存起来以备不时之需。
储能技术的应用范围非常广泛,除了可再生能源管理外,还包括微型电网、UPS(不间断电源)和调峰电力市场等。
二、储能技术的种类储能技术包括多种技术手段,以下是其中几种:1. 电化学储能技术电化学储能技术是目前最常用的储能技术之一。
它通过化学反应将能量转化为电能储存在电池或超级电容器中。
电化学储能技术的优点在于其高效性和可靠性。
在电池的正负极之间,通过化学反应将能量储存在其中。
超级电容器则是通过电荷分离来储存电能的。
2. 热储能技术热储能技术是一种通过热能来储存能量,并将其转化为电能的技术。
热储能技术包括熔盐储能技术和热机械储能技术。
熔盐储能技术是将钠或钾等金属盐化合物加热并将其储存在储罐中,以便在需要时释放,转化为电能。
热机械储能技术是通过压缩空气来储存能量,并将其转化为电能。
3. 机械储能技术机械储能技术是指将能量转化为机械运动,通过机械装置储存能量并在需要时释放。
机械储能技术包括压缩空气储能技术、飞轮储能技术和弹簧储能技术等。
其中,压缩空气储能技术是最常用的一种,其将大气压力下的空气压缩储存在密闭储存器中,并在需要时释放以供使用。
三、储能技术的应用价值储能技术的应用价值在于其能够平衡能源需求与供给之间的不对称性,使能源具有可持续性。
储能技术的发展进一步促进了可再生能源的普及和应用。
储能技术的种类及其特点

储能技术的种类及其特点
根据储能技术能量存储原理的不同,储能技术可分为电化学储能、电磁储能以及机械储能。
电化学储能主要是通过氧化还原化学反应进行能量的存储和释放,这类储能技术运用非常广泛,主要产品有铅酸电池、锂电池、镍镉电池、镍氢电池、钠硫电池、液流电池。
电磁储能主要是靠建立磁场或者电场存储电能,主要产品有超导磁储能、超级电容器.机械储能是将电能转换为机械能的形式存储,主要产品有抽水储能、压缩空气储能和飞轮储能.下表中将几种储能的特点进行了对比:。
储能技术的原理与特点介绍以及常用的储能方式

储能技术的原理与特点介绍以及常用的储能方式1.储能技术的原理与特点由储能元件组成的储能装置和由电力电子器件组成的电网接入装置成为储能系统的两大部分。
储能装置重要实现能量的储存、释放或快速功率交换。
电网接入装置实现储能装置与电网之间的能量双向传递与转换,实现电力调峰、能源优化、提高供电可靠性和电力系统稳定性等功能。
储能系统的容量范围比较宽,从几十千瓦到几百兆瓦;放电时间跨度大,从毫秒级到小时级;应用范围广,贯穿整个发电、输电、配电、用电系统;大规模电力储能技术的研究和应用才刚起步,是一个全新的课题,也是国内外研究的一个热点领域。
2.常用的储能方式目前,储能技术重要有物理储能(如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等)、化学储能(如各类蓄电池、可再生燃料动力电池、液流电池、超级电容器等)和电磁储能(如超导电磁储能等)等。
1)物理储能中最成熟、应用最普遍的是抽水蓄能,重要用于电力系统的调峰、填谷、调频、调相、紧急事故备用等。
抽水蓄能的释放时间可以从几个小时到几天,其能量转换效率在70%~85%。
抽水蓄能电站的建设周期长且受地形限制,当电站距离用电区域较远时输电损耗较大。
压缩空气储能早在1978年就实现了应用,但由于受地形、地质条件制约,没有大规模推广。
飞轮储能利用电动机带动飞轮高速旋转,将电能转化为机械能存储起来,在要时飞轮带动发电机发电。
飞轮储能的特点是寿命长、无污染、维护量小,但能量密度较低,可作为蓄电池系统的补充。
2)化学储能种类比较多,技术发展水平和应用前景也各不相同:(1)蓄电池储能是目前最成熟、最可靠的储能技术,根据所使用化学物质的不同,可以分为铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、钠硫电池等。
铅酸电池具有技术成熟,可制成大容量存储系统,单位能量成本和系统成本低,安全可靠和再利用性好等特点,也是目前最实用的储能系统,已在小型风力发电、光伏发电系统以及中小型分布式发电系统中获得广泛应用,但因铅是重金属污染源,铅酸电池不是未来的发展趋势。
储能材料与技术教材

储能材料与技术教材一、概述随着社会的快速发展,能源需求日益增长,同时,环境保护和能源效率问题也变得越来越重要。
在这种背景下,储能材料与技术作为解决能源需求和能源安全问题的关键手段,得到了广泛的关注和研究。
本教材将系统介绍储能材料与技术的基本概念、原理、应用和发展趋势。
二、储能材料的种类与特性锂离子电池:主要应用于电动汽车和移动设备等领域,具有高能量密度、长寿命和快速充电的优点。
铅酸电池:广泛应用于备用电源和电动车等领域,具有可靠性高、成本低的特点。
超级电容器:具有高功率密度、快速充放电和长寿命等优点,常用于需要大功率瞬时供电的场合。
钠硫电池:具有较高的能量密度和较低的成本,但需要高温环境,对材料要求较高。
三、储能技术的应用电动汽车:通过使用锂离子电池等储能设备,电动汽车能够实现零排放和节能。
智能电网:储能系统可以平衡电力供应与需求,提高电网的稳定性和效率。
可再生能源:储能技术可以解决可再生能源发电的间歇性问题,提高其利用率。
工业领域:在工业生产中,储能技术可用于优化能源消耗和提高生产效率。
四、储能技术的发展趋势与挑战随着科技的不断进步,储能材料与技术也在不断发展。
未来储能技术的发展将更加注重提高能量密度、降低成本、提高安全性以及环保性。
同时,随着智能电网、物联网等技术的发展,储能技术的应用场景将更加广泛。
然而,储能技术的发展也面临一些挑战,如锂资源的有限性、铅酸电池的环保问题以及钠硫电池的高温等。
因此,未来的储能技术需要在可持续性和环境友好性方面进行更多的研究和探索。
五、储能技术的未来展望新材料研发:研发具有更高能量密度、更低成本、更安全环保的新型储能材料是未来的重要方向。
例如,固态电池、锂空气电池等新型电池技术具有广阔的应用前景。
混合储能系统:结合不同种类的储能技术,形成混合储能系统,可以综合利用各种储能技术的优点,提高整体的性能。
例如,将锂离子电池与超级电容器结合使用,可以同时实现高能量密度和大功率输出。
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)。
储能技术种类和特点

储能技术种类和特点储能技术是指通过将能源转化成其他形式,并在需要时再将其转化回来,以便于在能源供应不稳定或能源需求峰值时为能源系统提供稳定的能源供应。
储能技术是解决可再生能源波动性和间歇性的关键技术之一、目前,主要的储能技术包括电化学储能、机械储能、热储能以及化学储能。
1.电化学储能技术电化学储能技术是指通过化学反应将电能转化成化学能并储存起来,然后在需要时再将储存的化学能转化回电能。
常见的电化学储能技术包括电池和超级电容器。
电池是最常见的电化学储能技术,其特点是储能密度较高、可循环使用次数多。
电池的结构包括正负极、电解质和隔膜。
常见的电池包括铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池等。
超级电容器是一种能够快速充放电的电化学储能设备,其特点是充放电速度快、循环寿命长,但储能密度相对较低。
超级电容器主要应用于短期高功率需求的场景,如电动车的起动和制动系统、电网的频率调节等。
2.机械储能技术机械储能技术是指将电能或其他形式的能量转化成机械能,并通过储能装置储存起来,然后在需要时再将机械能转化回电能或其他形式的能量。
常见的机械储能技术包括抽水蓄能、压缩空气能储能和飞轮储能。
抽水蓄能是指在能源供需平衡时,将多余的电能利用起来将水抽到高处,然后在电能供应不足时通过放水发电。
抽水蓄能的特点是储能密度高、可调度性强,但建设成本较高。
压缩空气能储能是将电能转化成压缩空气并储存起来,然后在需要时通过放气过程将压缩空气再转化回电能。
压缩空气能储能的特点是成本较低、可调度性强,但储能效率相对较低。
飞轮储能是将电能转化成机械能并存储在转动的飞轮中,然后在需要时通过释放储存的机械能将其转化回电能。
飞轮储能的特点是快速响应速度、高效能量转化,但建设和维护成本较高。
3.热储能技术热储能技术是指将电能或其他形式的能量转化成热能并储存起来,然后在需要时再将热能转化回电能或其他形式的能量。
常见的热储能技术包括储热材料、储热水箱和地热储能。
储热材料是指通过物质的相变或化学反应将电能或其他形式的能量转化成热能,并储存在材料中。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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)。
(3)缺点•能量密度低,只可持续几秒至几分钟;•由于轴承的磨损和空气的阻力,具有一定的自放电。
(4)应用飞轮储能多用于工业和UPS中,适用于配电系统运行,以进行频率调节, 可用作一个不带蓄电池的 UPS,当供电电源故障时,快速转移电源,维持小系统的短时间频率稳定,以保证电能质量 (供电中断、电压波动等)。
在我国刚刚开始在配电系统中安装使用。
电科院电力电子研究所曾为北京306医院安装了一套容量为250kVA, 磁悬浮轴承的飞轮储能系统,能运行15秒,2008年投运。
1.3 压缩空气储能(1)基本原理压缩空气储能采用空气作为能量的载体,大型的压缩空气储能利用过剩电力将空气压缩并储存在一个地下的结构(如地下洞穴),当需要时再将压缩空气与天然气混合,燃烧膨胀以推动燃气轮机发电。
(2)优点•有调峰功能,适合用于大规模风场,因为风能产生的机械功可以直接驱动压缩机旋转,减少了中间转换成电的环节,从而提高效率。
(3)缺点•需要大的洞穴以存储压缩空气,与地理条件密切相关,适合地点非常有限;•需要燃气轮机配合,并要一定量的燃气作燃料,适合于用作能量管理、负荷调平和削峰;•以往开发的是一种非绝热(diabatic)的压缩空气储能技术。
空气在压缩时所释放的热,并没有储存起来,通过冷却消散了,而压缩的空气在进入透平前还需要再加热。
因此全过程效率较低,通常低于50%。
(4)应用至今, 只有德国和美国有投运的压缩空气储能站。
德国 Hundorf 站于1978年投运, 压缩功率60MW,发电功率290MW(后经改造提高到321MW), 压缩时间/发电时间=4,2小时连续运行,启动过上万次,启动可靠率达97%。
此外,德国正在建造绝热型压缩空气储能电站,尚未投运美国Mcintosh, Alabama阿拉巴马州, 1991年投运, 110MW,压缩时间/发电时间=1.6,如连续输出 100MW 可维持26小时,曾因地质不稳定而发生过坍塌事故。
此外,美国正在建设几座大型的压缩空气储能电站,尚未投运。
近来压缩空气储能的研究和开发热度在不断上升,国家电网公司已立项研究10MW压缩空气储能,项目负责人清华大学卢强院士。
二电气类储能电气类储能的应用形式只要有超级电容器储能和超导储能。
2.1 超级电容器储能(1)基本原理根据电化学双电层理论研制而成的,又称双电层电容器,两电荷层的距离非常小(一般0.5mm以下),采用特殊电极结构,使电极表面积成万倍的增加,从而产生极大的电容量。
(2)优点•长寿命、循环次数多;•充放电时间快、响应速度快;•效率高;•少维护、无旋转部件;•运行温度范围广,环境友好等。
(3)缺点•超级电容器的电介质耐压很低,制成的电容器一般耐压仅有几伏,储能水平受到耐压的限制,因而储存的能量不大;•能量密度低;•投资成本高;•有一定的自放电率。
(4)应用超级电容器储能开发已有50多年的历史,近二十年来技术进步很快,使它的电容量与传统电容相比大大增加,达到几千法拉的量级,而且比功率密度可达到传统电容的十倍。
超级电容器储能将电能直接储存在电场中,无能量形式转换,充放电时间快,适合用于改善电能质量。
由于能量密度较低,适合与其他储能手段联合使用。
2.2 超导储能(1)基本原理超导储能系统是由一个用超导材料制成的、放在一个低温容器(cryogenic vessel)(杜瓦Dewar )中的线圈、功率调节系统(PCS)和低温制冷系统等组成。
能量以超导线圈中循环流动的直流电流方式储存在磁场中。
(2)优点•由于直接将电能储存在磁场中,并无能量形式转换,能量的充放电非常快(几毫秒至几十毫秒),功率密度很高;•极快的响应速度,可改善配电网的电能质量。
(3)缺点•超导材料价格昂贵;•维持低温制冷运行需要大量能量;•能量密度低(只能维持秒级);•虽然已有商业性的低温和高温超导储能产品可用,但因价格昂贵和维护复杂,在电网中应用很少,大多是试验性的。
(4)应用超导储能适合用于提高电能质量,增加系统阻尼,改善系统稳定性能,特别是用于抑制低频功率振荡。
但是由于其格昂贵和维护复杂,虽然已有商业性的低温和高温超导储能产品可用,在电网中应用很少,大多是试验性的。
SMES 在电力系统中的应用取决于超导技术的发展 (特别是材料、低成本、制冷、电力电子等方面技术的发展)。
三电化学类储能电化学类储能主要包括各种二次电池,有铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池和液流电池等,这些电池多数技术上比较成熟,近年来成为关注的重点,并且还获得许多实际应用。
3.1 铅酸电池(1)基本原理铅酸电池是世界上应用最广泛的电池之一。
铅酸电池内的阳极(PbO2)及阴极(Pb)浸到电解液(稀硫酸)中,两极间会产生2V的电势,这就是铅酸电池的原理。
经由充放电,则阴阳极及电解液即会发生如下的变化:(阳极) (电解液) (阴极)PbO2 + 2H2SO4 + Pb ---> PbSO4 + 2H2O + PbSO4 (放电反应)(过氧化铅) (硫酸) (海绵状铅)(阳极) (电解液) (阴极)PbSO4 + 2H2O + PbSO4---> PbO2+ 2H2SO4+ Pb (充电反应)(硫酸铅) (水) (硫酸铅)(2)优点•技术很成熟,结构简单、价格低廉、维护方便;•循环寿命可达1000次左右;•效率可达80%至90%,性价比高。
(3)缺点•深度、快速、大功率放电时,可用容量下降;•能量密度较低,寿命较短。
(4)应用铅酸电池常常用于电力系统的事故电源或备用电源,以往大多数独立型光伏发电系统配备此类电池。
目前有逐渐被其他电池(如锂离子电池)替代的趋势。
3.2 锂离子电池(1)基本原理锂离子电池实际上是一个锂离子浓差电池,正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物构。
充电时,Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极,此时负极处于富锂态,正极处于贫锂态;放电时则相反,Li+从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极,正极处于富锂态,负极处于贫锂态。
(2)优点•锂离子电池的效率可达95%以上;•放电时间可达数小时;•循环次数可达5000次或更多,响应快速;•锂离子电池是电池中比能量最高的实用型电池,有多种材料可用于它的正极和负极(钴酸锂锂离子电池、锰酸锂锂离子电池、磷酸铁锂锂离子电池、钛酸锂锂离子电池等)。
(3)缺点•锂离子电池的价格依然偏高;•有时会因过充电而导致发热、燃烧等安全问题,有一定的风险,所以需要通过过充电保护来解决。
由于锂离子电池在电动汽车、计算机、手机等便携式和移动设备上的应用,所以它目前几乎已成为世界上应用最为广泛的电池。
锂离子电池的能量密度和功率密度都较高,这是它能得到广泛应用和关注的主要原因。
它的技术发展很快,近年来,大规模生产和多场合应用使其价格急速下降,因而在电力系统中的应用也越来越多。
锂离子电池技术仍然在不断地开发中,目前的研究集中在进一步提高它的使用寿命和安全性,降低成本、以及新的正、负极材料的开发上。
3.3 钠硫电池(1)基本原理钠硫电池的阳极由液态的硫组成,阴极由液态的钠组成,中间隔有陶瓷材料的贝塔铝管。
电池的运行温度需保持在300℃以上,以使电极处于熔融状态。
(2)优点•循环周期可达4500次;•放电时间可达6至7小时;•周期往返效率约为75%;•它的能量密度高,响应时间快(毫秒级)。
•由于它使用了金属钠,是一种易燃物,又运行在高温下,所以存在一定的风险。
(4)应用日本的NGK公司是世界上唯一能制造出高性能的钠硫电池的厂家。
目前采用50kW的模块,可由多个50kW的模块组成MW级的大容量的电池组件。
在日本、德国、法国、美国等地已建有约200多处此类储能电站,主要用于负荷调平、移峰、改善电能质量和可再生能源发电,电池价格仍然较高。
3.4 全钒液流电池(1)基本原理在液流电池中,能量储存在溶解于液态电解质的电活性物种中,而液态电解质储存在电池外部的罐中,用泵将储存在罐中的电解质打入电池堆栈,并通过电极和薄膜,将电能转化为化学能,或将化学能转化为电能。
(2)缺点•能量密度和功率密度与其他电池相比,如锂离子电池,要低;•响应时间也不很快。
•全钒液流电池技术已比较成熟;•寿命长,循环次数可超过10000次以上。
(4)应用液流电池有多个体系,其中全钒氧化还原液流电池(vanadium redox flow battery, VRFB)最受关注。
这种电池技术最早为澳大利亚新南威尔士大学发明,后技术转让给加拿大的VRB公司。
在2010年以后被中国的普能公司收购,中国的普能公司的产品在国内外一些试点工程项目中获得了应用。
电池的功率和能量是不相关的,储存的能量取决于储存罐的大小,因而可以储存长达数小时至数天的能量,容量也可达MW级,适合于应用在电力系统中。
四热储能(1)基本原理在一个热储能系统中,热能被储存在隔热容器的媒质中,以后需要时可以被转化回电能,也可直接利用而不再转化回电能。