储能技术的研究开发现状及展望
储能2023年总结
储能2023年总结一、引言随着全球能源结构的转型和可再生能源的大规模部署，储能技术作为支撑可再生能源发展的关键技术之一，近年来得到了广泛的关注和应用。
本文将对2023年储能领域的发展进行总结，从技术、市场和政策三个方面分析储能行业的现状和趋势。
二、技术发展1.电池储能技术：2023年，电池储能技术持续发展，能量密度和循环寿命不断提升。
三元锂电池和磷酸铁锂电池仍是主流技术路线，同时固态电池等新型电池技术也取得重要突破，为未来储能技术的发展打开了新的可能。
2.压缩空气储能技术：压缩空气储能技术作为一种大规模、长时储能技术，在2023年得到了更多的研究和应用。
随着压缩空气储能技术的不断优化，其储能效率和经济性得到了显著提升。
3.超级电容器储能技术：超级电容器储能技术在2023年取得了重要进展，其在快速充放电和长寿命等方面的优势使其在电动交通、可再生能源并网等领域得到了广泛应用。
三、市场应用1.家庭储能市场：随着可再生能源在家庭领域的广泛应用，家庭储能市场在2023年呈现出快速增长的态势。
家庭储能系统主要用于自产自消、峰谷价差套利和应急备用电等方面，为家庭用户带来了诸多便利。
2.工业储能市场：工业储能市场在2023年也得到了快速发展，主要用于平衡电力系统、稳定电力质量和提供备用电力等方面。
随着工业领域的能源转型和智能化发展，工业储能市场的需求将会进一步增加。
3.电力系统储能应用：电力系统是储能技术应用的重要领域，包括可再生能源并网、电网调峰调频、无功补偿等。
随着电力系统的智能化和稳定性的需求增加，电力系统对储能技术的应用需求也将不断增长。
四、政策支持1.国内政策：2023年，国内政府继续加大对储能行业的支持力度，发布了多项政策文件，鼓励储能技术的发展和应用。
同时，政府还加大了对储能行业的财政投入和税收优惠力度，为储能行业的发展提供了有力保障。
2.国际政策：国际上，许多国家政府也出台了相应的政策措施，推动本国储能行业的发展。
飞轮储能关键技术及其发展现状
飞轮储能关键技术及其发展现状一、本文概述飞轮储能技术，作为一种高效、环保的储能方式，近年来在全球范围内引起了广泛关注。
本文旨在全面解析飞轮储能的关键技术及其发展现状。
我们将深入探讨飞轮储能的基本原理、关键技术要素、应用领域以及当前的发展状况，同时展望其未来的发展趋势。
通过对飞轮储能技术的系统研究，我们期望能够为相关领域的研究者、从业者以及投资者提供有价值的参考信息，推动飞轮储能技术的进一步发展与应用。
文章将首先概述飞轮储能技术的基本概念和工作原理，为读者建立基础理解。
随后，将重点分析飞轮储能技术的关键技术，包括飞轮设计、材料选择、能量转换与存储等方面，揭示这些技术在推动飞轮储能技术发展中的核心作用。
紧接着，文章将讨论飞轮储能技术在不同领域的应用现状，如电力储能、轨道交通、航空航天等，展示其广泛的应用前景。
我们将对飞轮储能技术的发展趋势进行展望，分析当前面临的挑战与机遇，并提出相应的建议与策略。
通过本文的阐述，我们期望能够加深读者对飞轮储能技术的认识，为推动该技术的创新与发展贡献力量。
二、飞轮储能关键技术飞轮储能技术是一种利用高速旋转的飞轮将能量以动能的形式存储起来的储能技术。
其关键技术主要包括飞轮设计、轴承技术、真空技术、磁悬浮技术、能量转换与控制技术等。
飞轮设计是飞轮储能技术的核心，它直接决定了储能密度和储能效率。
飞轮设计需要解决的关键问题包括飞轮材料的选择、飞轮形状的优化、飞轮强度的保证以及飞轮转动的稳定性等。
目前，常用的飞轮材料包括高强度钢、碳纤维复合材料等，而飞轮形状则多为圆柱形或盘形。
轴承技术是飞轮储能技术中的重要环节，它决定了飞轮转动的平稳性和效率。
飞轮轴承需要承受高速旋转带来的巨大离心力，同时还需要保证飞轮的转动精度和稳定性。
目前，常用的轴承技术包括滚动轴承和磁悬浮轴承，其中磁悬浮轴承具有无接触、无磨损、低噪音等优点，因此在飞轮储能技术中得到了广泛应用。
为了减小空气阻力，提高飞轮储能效率，飞轮储能系统需要在高真空环境下运行。
电化学储能技术的前景展望
电化学储能技术的前景展望随着社会经济的发展和环境问题的逐渐突出，新能源储能技术备受关注。
电化学储能技术是目前比较成熟的一种新能源储存技术，其应用范围已经广泛，如移动电源、储能型光伏、无线传感器网络等。
本文将从技术、市场和政策三个角度，对电化学储能技术的前景展望进行分析。
一、技术前景展望电化学储能技术主要包括电池、超级电容器和红外线储能器三大类。
电池是一种具有电化学反应性能的器件，将电能转换为化学能并储存起来；超级电容器则是一种具有高效能量转换和快速充放电性能的电能存储器件；红外线储能器则是利用具有吸收、辐射和传导功能的硅基纳米结构材料实现太阳光能的转化和存储的一种技术。
相较于传统的燃油发电、水力发电和火力发电方式，电化学储能技术具有容量大、寿命长、效率高、环保节能等优点。
尤其是在应对能源结构调整、建设智能电网、深化产业升级等方面，电化学储能技术将成为主要推动力。
在电池领域，锂离子电池和铅酸电池是目前应用最广泛的电池种类。
锂离子电池因为具有超高的比能量和寿命长的优点，其将所有电化学储能技术中应用最广泛的一种；而铅酸电池则因为成本低、安全性高，目前在低功率、长周期和低成本领域拥有较好的应用前景。
在超级电容器领域，同样分为有机电解质超级电容器和无机电解质超级电容器两种。
有机电解质超级电容器因其容量大、电压稳定性高、成本低等特点，被广泛应用于电动车、高铁、电磁炉等工业领域；而无机电解质超级电容器则因其功率密度高、寿命长、环境适应性好等特点，在太阳能、风能等分布式能源系统中拥有广阔的市场前景。
在红外线储能器领域，由于其具有良好的吸光、散热和辐射特性，适用于太阳光能的收集、灰色天气中低光强条件下的红外光谱分析等领域，因此该技术在军事、制药、环境等行业中拥有十分广泛的应用。
二、市场前景展望电化学储能技术的市场前景非常广泛，应用场景包括但不限于电动汽车、储能型光伏、智能电网、移动电源、无线传感器网络等。
其中，电动汽车作为电化学储能技术的代表性应用场景之一，其市场发展前景广阔。
新能源储能技术的研究现状及其未来展望
新能源储能技术的研究现状及其未来展望近年来，随着经济和科技的迅速发展，新能源储能技术也得到了广泛的关注和研究。
新能源储能技术是指将能量存储在储能设备中，以便在需要的时候进行供能的一种技术。
它是新能源发展中的重要组成部分，可以规避能源波动和调峰，提高能源利用率。
目前，新能源储能技术已经取得了很多进展，但仍存在一些挑战和未解决的问题。
本文将介绍新能源储能技术的研究现状及其未来展望。
一、新能源储能技术的研究现状1、传统储能技术传统的储能技术主要包括机械储能、电容储能、化学储能等几种方式。
其中，机械储能技术主要是指通过将机械能转化为电能的方式来进行储能，包括压缩空气储能和重力储能等。
而电容储能则利用电容器来储存电能。
化学储能则运用化学反应将能量存储于化学物质中，如蓄电池储能技术。
这些传统的储能技术已经非常成熟，应用广泛。
2、新能源储能技术随着新能源的快速发展，各种新能源储能技术也应运而生。
其中，目前较为成熟的新能源储能技术主要包括锂电池储能技术、钠离子电池储能技术、超级电容器储能技术、燃气储能技术等几种方式。
锂电池储能技术是目前应用最广泛的新能源储能技术，其具有能量密度高，容量大，循环寿命长等优点。
利用锂离子电池储能技术的电池组可以为电动汽车、智能电网等提供能量支撑。
钠离子电池储能技术具有低成本，易制备等特点，但是其能量密度较低，目前还存在较多的技术难题需要解决。
超级电容器则具有快速充放电，循环寿命长等特点，适用于频繁快速储放能需求的领域。
燃气储能技术则是通过将天然气等清洁化石能源输入到燃烧室中，利用热能和动能同时转化的方式来储能。
燃气储能技术具有储能量大、运行稳定等优点，对于解决清洁能源的波动性问题具有重要意义。
二、新能源储能技术面临的挑战1、成本问题新能源储能技术的成本问题一直是其发展的制约因素之一。
尤其是新能源储能技术中，钠离子电池等一些技术的成本相对较高，其在应用中还面临一些技术难题和市场挑战。
能源储存技术的研究现状与未来发展方向展望
能源储存技术的研究现状与未来发展方向展望能源储存技术在当前全球范围内正迅速发展，并在实现可再生能源大规模应用的道路上起着至关重要的作用。
能源储存技术的研究目前集中在提高存储效率、降低成本，并致力于发展更加可持续和环保的能源储存解决方案。
本文将探讨能源储存技术目前的研究现状，并对其未来的发展方向进行展望。
目前，能源储存技术主要包括电化学储能、热储能、机械储能和物质储能等几种形式。
其中，电化学储能是目前应用最为广泛和发展最为成熟的能源储存技术，包括锂离子电池、钠离子电池和氢燃料电池等。
电化学储能技术的主要挑战之一是提高储能密度和循环寿命，以满足不同应用领域的需求。
同时，降低电池制造成本、提高安全性也是当前的研究重点。
针对这些挑战，研究人员正在探索新型电极材料、电解质以及电池设计和制造技术，以进一步提高电化学储能技术的性能。
热储能技术是通过将能量转化为热能并储存起来的一种形式。
热储能技术包括蓄热材料和热泵等技术，可用于供暖和制冷等领域的能源储存。
蓄热材料可以在低负荷时储存多余的热能，在高负荷时释放热能以满足需求。
研究人员正在开发新型蓄热材料，以提高热能的储存密度和效率，并探索更加节能和环保的热储能解决方案。
另外，热泵技术也在不断发展，通过能量传递和转化来实现能源的高效利用。
机械储能技术通过利用物体的质量和动能来储存能量。
常见的机械储能技术包括压缩空气储能和重力储能等。
压缩空气储能通过将空气压缩为液体或气体形式来储存能量，当需要释放能量时，则将压缩的空气释放出来，驱动涡轮机产生电力。
重力储能则通过将物体抬升到一定高度来储存能量，当需要释放能量时，将物体下降，同时驱动涡轮机发电。
机械储能技术的主要挑战在于提高储能效率和减少能量损耗。
目前，研究人员正在开发更高效的压缩空气储能和重力储能系统，以提高其经济性和实用性。
物质储能技术是利用化学变化储存能量的一种形式，其中最为典型的是氢能储存技术。
氢能作为一种高能量密度的清洁能源，被视为可持续发展的重要能源之一。
电化学储能技术的发展现状及未来展望
电化学储能技术的发展现状及未来展望作为一种新兴的储能技术，电化学储能技术在近几年得到了广泛的关注和应用。
电化学储能技术可以通过将电能转化为化学能进行能量的储存，而且可以高效地将能量储存在电池中，实现长时间的储存和供应。
本文将从电化学储能技术的发展现状和未来展望两方面进行讨论。
一、电化学储能技术的发展现状电化学储能技术最主要的应用领域是电动汽车和储能电网。
这两个领域都是当前全球能源转型的重要组成部分。
在国际范围内，电化学储能技术的市场份额逐年增长，其中锂离子电池是目前市场上使用最为广泛的一种电化学储能技术。
随着技术的不断发展，电化学储能技术在以下方面得到了进一步的提升：1. 寿命方面寿命一直是电化学储能技术发展的关键之一。
过去的电池寿命通常只有数千到一万次的充放电循环，这意味着电池需要经常更换。
而现在的电池寿命已经提高到了几万到十几万次，甚至有的电池已经可以达到数十万次的循环寿命。
这种长寿命的电池可以让用户在使用过程中节省更多的维护成本和时间，也能够更好地满足人们对于电池寿命的需求。
2. 安全方面电池的安全一直是扼制电化学储能技术发展的一个重要因素。
过去，电池在极端情况下容易出现短路、爆炸、起火等严重问题，这样的安全隐患一直困扰着电池的应用。
如今，随着技术的进步，电池的安全问题得到了显著改善。
现在的电池在内部结构设计、材料选择、生产工艺和安全监测等方面均得到了很大的优化。
例如，现在的锂离子电池在安全方面已经得到了极大的提升，可以满足日常使用时的各种需求。
3. 性能方面除了寿命和安全方面的改善以外，电化学储能技术的性能也在不断地升级。
例如，新一代的电池材料可以在相同的体积和重量下储存更多的能量，能够提高电动汽车的续航里程和储能电网的储能密度。
另外，电池的充电速度也在不断地提高，这意味着更短的充电时间和更高的使用效率。
二、电化学储能技术的未来展望电化学储能技术发展前景广阔，未来有望在以下方面实现更多的进步：1. 更高的能量密度当前的电化学储能技术的能量密度已经得到很大的提升，但是还有很大的进步空间。
液流电池储能技术研究现状与展望
液流电池储能技术研究现状与展望液流电池储能技术是一种新兴的储能技术，具有可调节容量、长寿命、高效率等优点，被广泛应用于可再生能源发电系统、电网调峰调频和储能电动车等领域。
本文将从液流电池储能技术的原理、研究现状和展望三个方面进行阐述。
液流电池储能技术是一种能够通过液体在正负极之间传输离子来储存能量的技术。
其基本原理是利用电解质溶液中的离子在电极间传递，实现电子和离子的分离。
当电池充电时，电子由外部电源提供，进入电池的负极，这时电池储存了能量；当电池放电时，储存的能量通过化学反应释放出来，电子从负极通过外部电路流向正极，同时离子在电解质中传输，维持电荷平衡。
目前，液流电池储能技术已经取得了一些重要的突破和进展。
最典型的液流电池是钒液流电池和铁铬液流电池。
钒液流电池具有高能量密度、长循环寿命和高效率的特点，被广泛应用于可再生能源储能系统中。
铁铬液流电池则具有较低成本和可持续的材料供应，是一种有潜力的储能技术。
此外，还有锂硫液流电池、镉锌液流电池等不同类型的液流电池在实验室中得到了研究和开发。
尽管液流电池储能技术取得了一定的进展，但仍然存在一些挑战和问题亟待解决。
首先是电解液的选择和优化。
电解液的性能直接影响着电池的功率密度、放电容量和循环寿命等性能指标。
目前，许多电解液都存在着较低的导电性、较高的电化学稳定性和较差的电化学性能等问题，需要持续的研究和改进。
其次是电极材料的设计和合成。
电极材料的选择和合成对电池的性能和稳定性有着重要影响。
目前，液流电池主要使用的是过渡金属和无机盐类材料，但还存在着容量衰减、电耗损和极化等问题，需要进一步的改进和优化。
展望未来，液流电池储能技术有望实现更大规模的商业化应用和市场推广。
随着可再生能源的快速发展和能源转型的加速推进，液流电池作为一种高效、可持续、可调节的储能技术，将会发挥更大的作用。
未来，液流电池储能技术的研究重点将在电解液的优化、电极材料的开发和合成、电池系统的设计和控制等方面进行。
电化学储能技术的发展现状及其应用前景
电化学储能技术的发展现状及其应用前景随着能源需求的不断增长和对可再生能源的日益重视，电化学储能技术的发展日益受到关注。
该技术使用电能将电荷储存在电化学反应中，并在需要时将其释放，以实现能量的储存和提取。
本文将就电化学储能技术的发展现状及其应用前景进行探讨。
一、主要的电化学储能技术目前主要的电化学储能技术包括电池、超级电容器、燃料电池等。
其中，电池是应用最为广泛的电化学储能技术之一，其主要包括铅酸电池、锂离子电池、钠离子电池、锌空气电池、铁锂电池等。
超级电容器的能量密度相对较低，但其具有快速充电和放电、长寿命等优点，致使其在储能领域的应用逐渐增多。
燃料电池则利用氢气等燃料与氧气反应产生电能，其具有高能量密度和零排放等优点，并广泛应用于汽车和航空领域。
二、电化学储能技术的市场现状目前，电化学储能技术已经成为全球能源转型的重要方向之一，并呈现出不断增长的市场规模。
根据市场研究机构BloombergNew Energy Finance发布的数据，全球电化学储能市场规模将从2013年的10亿美元快速增长至2020年的44.4亿美元，增长率达到18.5%。
而各国政府也开始逐步加大对电化学储能技术的支持力度，在政策以及财政上加以扶持推广和大力投入研发，以加速电化学储能技术的商业化进程。
三、电化学储能技术的应用前景1、储能系统电力系统中的储能问题一直是制约其可靠性、安全性和经济性的一个重要因素。
而电池作为一种适合储能的技术，自然成为了解决该问题的一个重要途径。
在储能系统中，电池不仅可以平衡电网能量，还可以作为后备储能设备，避免因突发情况导致的电力停机，提高电网可靠性。
2、交通运输电化学储能技术的应用在交通领域也日益显现。
近年来，新能源汽车以其零排放、节能节材等优点在全球范围内快速崛起。
而电池、超级电容器等电化学储能设备的不断提升和完善，为汽车的储能问题提供了更为广泛的选择。
其中，电动汽车的应用前景尤其广阔，且逐渐受到国家政策和企业的大力支持。
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物理储能
扬水储能 压缩空气储能 飞轮储能
容量大 ,技术成熟 ,成本低 ,受地点限制 容量大 ,成本低 ,受地点限制 ,需要气体燃料 功率高 ,能量密度低 ,成本高 ,技术需要完善
超导储能
超导磁
功率高 ,能量密度低 ,成本高 ,需经常维护
2 主要的化学储能技术
2. 1 氧化还原液流储能电池 图 2给出了氧化还原液流电池的原理图 ,正极
图 1给出了各种储能技术适宜的储能容量和 应用领域 ,根据储能容量的不同 ,其应用领域主要 分为电源质量调节和不间断电源 ( Power Quality & UPS ) 、备用电源 (B ridging Power) 、能源管理 ( Energy M anagement)三个层次 。各种二次电池 、 超级电容器 、飞轮储能 、铅酸电池等可用于电源质 量调节和不间断电源 ,金属空气电池 、钠硫电池 、 超导磁储能 、铅酸电池 、氧化还原液流电池可用于 备用电源 ,扬水储能 、压缩空气储能 、钠硫电池 、铅 酸电池 、氧化还原液流电池可用于电网能源管理 。 适合于大规模储能的技术有氧化还原液流电池储 能 、扬水储能和压缩空气储能 。与其他储能技术
1 储能方式及应用领域
到目前为止 ,人们已经探索和开发了多种形 式的储能方式 ,主要可分为化学储能 、物理储能和 超导储能 ,表 1给出了主要的储能技术及其特点 。
化学储能技术主要有铅酸电池 、氧化还原液
流电池 、钠硫电池 、超级电容器 、金属空气电池 ,二 次电池 (镍氢电池 、锂离子电池 ) 。物理储能方式 主要有扬水储能 、压缩空气储能和飞轮储能 。超 导储能是把超导材料做成线圈 ,能量储存在超导 磁铁中 。一旦需要 ,便可以在一个周波内释放出 数以兆瓦的电能 。
图 3 英国 5kW , 20kW , 100kW RegenesysTM电池
中国科学院大连化物所燃料电池中心在国内 率先开展多硫化钠 /溴氧化还原液流储能电池的 研究 ,现已成功开发出 500W 电池组 [ 6 ]以及 4kW 电池组 ,研制出低成本的高效催化剂 [ 7 ]以及电极 材料 [ 8 ] 。这对我国储能技术的发展起着重大推 动作用 。
和负极电解液分别装在两个储罐中 ,利用送液泵使 电解液通过电池循环 。电池内正 、负极电解液用离 子交换膜分隔开 ,电池外接负载和电源。电池组和 电解液储罐可以分别放置 ,因此可因地制宜安排相 对位置。在氧化还原液流电池充、放电过程中 ,仅电 解液中的离子价态发生变化 ,从理论上讲 ,离子价态 变化的离子对可以组成多种氧化还原液流电池。但 到目前为止 ,研究并完成示范运行的是多硫化钠 /溴 和全钒氧化还原液流储能电池 [1～5] 。 2. 1. 1 多硫化钠 /溴氧化还原液流储能电池
VO2 + /VO + ,负极为 V2 + /V3 + 。全钒氧化还原液
流电池充放电时 ,电极发生如下反应 :
正极 :
VO2 +
+ H2 O -
e-
充电 放电
VO2
+
+ 2H +
负极 : V3 +
+ e-
充电 放电
V2 +
浓差极化较其他电池小 ,又因为钒离子的电化学可 逆性高 ,电化学极化也小 ,因而非常适合大电流快 速充放 ;此外 ,它还具有可靠性好、操作和维修费用 低 、通过更换电解液实现瞬间充电等特点 [9 ] 。
+
2e-
x = 1～4
(2)
常温常压下 ,正极电位 1. 06～1. 09V,负极电位
- 2 - ENERGY ENGINEER ING 2005③
研究与探讨
0. 48～0. 52V,单电池的开路电压 1. 54～1. 61V。
一座相同规模的多硫化钠 /溴氧化还原液流储能
多硫化钠 /溴氧化还原液流储能电池由美国 电池系统 ,在非常时期为基地提供电能。
解质浓度即可 ;其次 ,它的活性物质存在于液体 中 ,故充放电时无其他电池常有的固相变化及形
貌的改变 ,活性物质理论寿命长 ;第三 ,电池可超 深度放电 (100% )而不对电池造成伤害 ;第四 ,氧
化还原液流电池选址自由度大 ,占地少 ,系统封闭
运行无污染 ;第五 ,电池部件多为廉价的碳材料 、
工程塑料 ,使用寿命长 ,材料来源丰富 ,加工技术
收稿日期 : 2005 - 03 - 16 作者简介 :张华民 (1955 - ) ,男 ,山东人 ,中国科学院大连化学物理研究所研究员 ,博士生导师 ,入选中科院百人计划 ,入选辽宁省百千万 人才工程百人层次 ,研究方向 :燃料电池与新型储能电池 。
2005③能源工程 - 1 -
研究与探讨
电能是现代社会人类生活 、生产中必不可缺 的二次能源 。随着社会经济的发展 ,人们对电的 需求越来越高 。电力需求昼夜相差很大 ,但发电 厂的建设规模必须与高峰用电相匹配 ,投资大利 用率较低 。另一方面 ,随着化石能源的不断枯竭 , 人们对风能 、水能 、太阳能等可再生能源的开发和 利用越来越广泛 。为了满足人们生产及生活的用 电需求 ,减少发电厂的建设规模 ,减少投资 ,提高 效率 ,以及保证可再生能源系统的稳定供电 ,开发 经济可行的储能 (电 )技术 ,使发电与用电相对独 立极为重要 。本文介绍了各种主要储能技术的应 用领域 、研究开发现状及发展趋势 。
人 Rem ick[ 1 ]发明 ,英国 Innogy公司给这项技术注
册商标为 RegenesysTM ,现已成功开发出三个系列
的电池模块 (见表 2、图 3 ) 。与质子交换膜燃料
电池相似 ,该电池由电极 、双极板 、阳离子交换膜 、
绝缘支撑框架等叠合而成 。采用模块化设计 ,能
适应大规模批量生产 。 Innogy公司于 1996 年在
在多硫化钠 /溴氧化还原液流储能电池体系 中 ,正极电解液为溴化钠 ,负极电解液为多硫化 钠 。充 、放电时电极上发生如下反应 :
图 2 氧化还原储能电池流程示意图
正极 : B r2
+ 2N a+
+
2e-
放电 充电
2NaB r
(1)
负极 :
( x + 1) Na2 Sx
放电 充电
2Na +
+
xN a2 Sx + 1
49. 8
74. 3
表 3 英国 120MW h /15MW 储能电厂参数
存储容量 存储时间 占地面积 储罐容积 净能量效率
120MW h 最大功率 10h 电堆数目
3000m2 设计寿命 2800m3 电解液循环量
70% 总造价
15MW 120 ×100kW
15 a 22. 7 m3 /m in 22 ×106 美元
Abstract: Energy storage system p lays an important role in stabilizing electricity network and penetrating renewable energy. In this paper, various energy storage methods were introduced as well as their characteristics. The research and development of devices for large utility scale energy storage were summarized. It was pointed out that redox flow batteries, which possess advantages of low cap ital cost, high energy efficiency and long lifetime, were the most p rom2 ising commercial technologies. Key words: electricity network; renewable energy; energy storage; redox flow batteries
钒电池适用于调峰电源系统 、大规模光伏电源 系统 、大规模风能发电系统的储能 ,以及不间断电 源或应急电源系统和电动车 [4, 9～10 ] 。目前国外的 一些公司已经着手从事这方面的产业化 ,标志着即 将进入实用化阶段 [11～13 ] ,但钒电池的大规模商业
研究与探讨
储能技术的研究开发现状及展望
张华民 ,周汉涛 ,赵 平 ,衣宝廉
(中国科学院 大连化学物理研究所 燃料电池工程中心 ,辽宁 大连 116023)
摘 要 :储能系统在稳定电网 、利用可再生能源方面起着重要作用 。介绍了各种储能方式及其特点 ,综述了大 型储能技术的研究开发状况 ,其中氧化还原液流电池具有成本低 、效率高 、寿命长等优点 ,商业化前景看好 。 关键词 :电网 ;可再生能源 ;储能 ;氧化还原液流电池 中图分类号 : TM91 文献标识码 : A 文章编号 : 1004 - 3950 (2005) 03 - 0001 - 07
在满充电状态下 ,电池开路电压为 1. 6V左右。 当使用阳离子膜为电池隔膜 ,充放电时电解 液中的阳离子 (主要为 H + )在膜中定向迁移 。不 同价态的钒离子呈现明显不同的颜色 ,如 V2 + 为 紫色 , V3 + 为绿色 , VO2 + 蓝色 , VO + 黄色 。因 此 , 通过观察电解液颜色的变化可粗略了解电池的充
放电状态 。
全钒氧化还原液流电池有许多优点 。首先 ,正 负极活性物质均为钒离子 ,不会发生其他液流电池
常有的正负极电解液交叉污染导致电池过早失效
的现象 ;其次 ,工作时电解液处于流动状态 ,电池的
图 4 120MWh多硫化钠 /溴氧化还原液流储能电池系统