储能方式ppt课件
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储能技术 ppt课件
4.1.2.1 大规模高效储能技术是实现太阳能、风 能等可再生能源普及应用的关键技术
风能、太阳能和海洋能等可再生能源发电受季节、气象和 地域条件的影响，具有明显的不连续、不稳定性。发出的电 力波动较大，可调节性差。当电网接入的风电发电容量过多 时，电网的稳定性将受到影响。目前，可再生能源发电的大 规模电网接入是制约其发展的瓶颈。配套大规模高效储能装 置，可以解决发电与用电的时差矛盾及间歇式可再生能源发 电直接并网对电网冲击，调节电能品质。同时，储能技术在 离网的太阳能、风能等可再生能源发电应用中具有不可或缺 的重要作用。
9
4.1.2 储能的意义
4.1.2.2 大规模高效储能技术是构建坚强智能 电网的关键
电力工业是国民经济的基础产业，为经济发展和社 会进步提供了重要保障。智能电网技术是提高电力系 统安全性、稳定性、可靠性和电力质量的重要技术。 储能技术作为提高智能电网对可再生能源发电兼容量 的重要手段和实现智能电网能量双向互动的中枢和纽 带，是智能电网建设中的关键技术之一。
10
4.1.2 储能的意义
4.1.2.3 高效储能系统是用于高耗能企业和 国家重要部门的备用电源
电解、电镀及冶金等行业，电车、轻轨和地铁等交 通部门，都是集中用电大户。使用储能电池用“谷电” 对储能系统充电，在高峰期应用于生产、运营，电能 的利用效率高，不仅可以减轻电网负担，还可以降低 运营成本。
谐发展。
4
4.1.1 应用背景
4.1.1.1 国家政策扶持
2011年3月，十一届全国人大四次会议审议通过
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年
规划纲要》。在“十二五”期间，国家将培育发展与
新能源相关的战略性新兴产业，包括：新一代核能，
风能、太阳能和海洋能等可再生能源发电受季节、气象和 地域条件的影响，具有明显的不连续、不稳定性。发出的电 力波动较大，可调节性差。当电网接入的风电发电容量过多 时，电网的稳定性将受到影响。目前，可再生能源发电的大 规模电网接入是制约其发展的瓶颈。配套大规模高效储能装 置，可以解决发电与用电的时差矛盾及间歇式可再生能源发 电直接并网对电网冲击，调节电能品质。同时，储能技术在 离网的太阳能、风能等可再生能源发电应用中具有不可或缺 的重要作用。
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4.1.2 储能的意义
4.1.2.2 大规模高效储能技术是构建坚强智能 电网的关键
电力工业是国民经济的基础产业，为经济发展和社 会进步提供了重要保障。智能电网技术是提高电力系 统安全性、稳定性、可靠性和电力质量的重要技术。 储能技术作为提高智能电网对可再生能源发电兼容量 的重要手段和实现智能电网能量双向互动的中枢和纽 带，是智能电网建设中的关键技术之一。
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4.1.2 储能的意义
4.1.2.3 高效储能系统是用于高耗能企业和 国家重要部门的备用电源
电解、电镀及冶金等行业，电车、轻轨和地铁等交 通部门，都是集中用电大户。使用储能电池用“谷电” 对储能系统充电，在高峰期应用于生产、运营，电能 的利用效率高，不仅可以减轻电网负担，还可以降低 运营成本。
谐发展。
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4.1.1 应用背景
4.1.1.1 国家政策扶持
2011年3月，十一届全国人大四次会议审议通过
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年
规划纲要》。在“十二五”期间，国家将培育发展与
新能源相关的战略性新兴产业，包括：新一代核能，
储能技术 储能材料 新能源材料 锂电池储能PPT课件
很明显，近20年来 ，CO2的浓度上升迅速 非常迅速，2010年将接 近550ppm。
而且，主要分布在 美国和中国所在的北半 球高纬度60-80度处。
表3 全球各国CO2排放量比较排行
在北京、上海等大城市，空气污染的 60%来自汽车排放
二氧化碳的全球排放量中，中国居第 二
1.2 新能源
新能源 广义上来说，有 别于传统依靠矿 物质原料燃烧的 能源都称之为新
飞轮储能的主要优点有：
• 1)储能密度高：比超导磁储能、超级电容器储能 和一般的蓄电池都要高。以目前的最好的碳素纤 维复合材料来说，这种材料的飞轮转子可以承受 的最大线速度达到 1000m/s 以上，储能密度可达 到 230Wh/kg。
• 2)充放电时间短，且无过充放电问题：飞轮储能 充电只需要几分钟，而不像化学电池需要几个小 时的充电时间。
铅蓄电池内的阳极 (PbO2) 及阴极 (Pb) 浸到电解液 ( 稀硫酸 ) 中，两极 间会产生 2V 的电力。
放电状态，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 )
• 能量是物质运动的量 化转换，简称“能” 。
能量的存在形式：
• 机械能（风能、潮汐能） • 内能（地热等） • 电能 • 化学能 • 原子能 • 电磁能
• 宏观物体的机械运动——机械能 • （动能、位能和压力能）； • 分子运动——热能； • 原子运动——化学能； • 带电粒子的定向运动——电能； • 光子运动——光能
2.2.1 机械储能
而且，主要分布在 美国和中国所在的北半 球高纬度60-80度处。
表3 全球各国CO2排放量比较排行
在北京、上海等大城市，空气污染的 60%来自汽车排放
二氧化碳的全球排放量中，中国居第 二
1.2 新能源
新能源 广义上来说，有 别于传统依靠矿 物质原料燃烧的 能源都称之为新
飞轮储能的主要优点有：
• 1)储能密度高：比超导磁储能、超级电容器储能 和一般的蓄电池都要高。以目前的最好的碳素纤 维复合材料来说，这种材料的飞轮转子可以承受 的最大线速度达到 1000m/s 以上，储能密度可达 到 230Wh/kg。
• 2)充放电时间短，且无过充放电问题：飞轮储能 充电只需要几分钟，而不像化学电池需要几个小 时的充电时间。
铅蓄电池内的阳极 (PbO2) 及阴极 (Pb) 浸到电解液 ( 稀硫酸 ) 中，两极 间会产生 2V 的电力。
放电状态，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 )
• 能量是物质运动的量 化转换，简称“能” 。
能量的存在形式：
• 机械能（风能、潮汐能） • 内能（地热等） • 电能 • 化学能 • 原子能 • 电磁能
• 宏观物体的机械运动——机械能 • （动能、位能和压力能）； • 分子运动——热能； • 原子运动——化学能； • 带电粒子的定向运动——电能； • 光子运动——光能
2.2.1 机械储能
储能PPT
• 1.4：不污染环境 • 如果蓄电池在充电、放电过程总中或者 废弃回收过程中污染了环境，这种蓄电池 就悖于太阳能光伏发电绿色环保的初衷， 抵消了太阳能电池的就能减排效果；在这 方面物理法储能要独特的优势。
• 1.5：性能价格比高，电能储存成本低
• 这里，我们引进一个“1kwh电能储存成本 ”的概念： • K=Q/ C×T • K：1kwh电能储存成本 • Q：储能装置1kwh的价格；如某12v/50Ah 的蓄电池200元， Q=200/12×50/1000=333.3元 • T：使用寿命，24小时充电、放电循环一次 • C：修正系数，即：蓄电池或者储能装置的 瓦时效率 • 例：12v/50Ah的蓄电池200元，瓦时效率
• 1.3：充电放电循环次数多 • 充电放电循环次数多实际上是表现在使用 的寿命长，这是一个非常重要的指标。当 然，这里还涉及放电深度问题、使用环境 温度问题、充放电倍率问题；单体电池串 联、并联的平衡问题等等；它们虽然重要 ，但目前还不是最重要的问题，许多企业 仅仅在上面某个指标上有所突破，就标称 是太阳能光伏蓄电池，是及5：压缩空气储能 压缩空气根据压力——体积关系进行储能，它可以存储电厂(热、核、风或光伏)的剩余 能量，然后在贫电时期或峰值负荷的时候供电。压缩空气储能系统由以下组成：空气 压缩机、膨胀涡轮机、电动机一发电机、架空储罐或者地下储槽。 压缩空气系统可以工作在恒体积模式或者恒压力模式 恒体积压缩时，压缩空气储 存在压力罐中、矿洞中、枯竭的油田或气田中或者废弃的矿井中。然而这种系统有一 个缺点，即空气压力随着压缩空气从储存空间中逐渐耗尽而不断下降，电力输出也就 随着空气压力的下降而减少。 恒压力压缩时，空气储存在地上的变容罐中或地下含水 层。利用罐盖上的重量，变容罐可以维持压力恒定。如果利用地下含水层，压力可以 近似保持恒定恒压力压缩时，空气储存在地上的变容罐中或地下含水层。1利用罐盖上 的重量，变容罐可以维持压力恒定。如果利用地下含水层，压力可以近似保持恒定， 不过存储体积会增加，因为空气排走了周围岩石中的水。发电过程中，被压缩空气排 走的水只会引起存储压力下降几个百分点，可以保持发电速率所必需的恒定。 运行能耗应包括为压缩空气的冷却，以耗散压缩产生的热量。否则，空气温度会升至 1000。C——结果使得存储容量缩水，并且对矿井的岩壁有负面影响。当能量释放时 ，能量还会由于降温效应发生损失。 压缩空气储能系统的储能效率是一系列元件效率 的函数，例如压缩机效率、电动机一发电机效率、热损失和压缩空气泄漏。据估计， 总体的双程能效约为50％. 通常压缩空气储存在岩洞、废矿井、放弃的管道里。热损失和压缩空气的泄漏将直接 影响系统的效率。
相变储能PPT课件
相变储能技术中的一些材 料具有易燃、易爆等特性， 需要加强安全防护措施。
未来相变储能技术的发展方向
新型材料的研发
未来相变储能技术将更加注重新 型材料的研发和应用，以提高储
能效率和安全性。
智能化控制
随着物联网、云计算等技术的发展， 未来相变储能技术将更加注重智能 化控制，实现能源的智能调度和优 化管理。
广泛应用前景。
航空航天领域
总结词
相变储能技术在航空航天领域中具有重要应用价值，能够为航天器的温度调节提供稳定可靠的解决方 案。
详细描述
在航空航天领域，航天器的温度调节是一个关键问题。相变储能技术由于其高效稳定的温度调节特性 ，被广泛应用于航天器的温度控制系统。通过在航天器中应用相变储能技术，可以确保航天器在各种 复杂环境下都能够保持稳定的温度状态，从而提高航天器的可靠性和安全性。
工业余热回收案例
总结词
相变储能技术在工业余热回收领域的应用， 通过回收和再利用工业生产过程中产生的余 热，提高能源利用效率。
详细描述
在工业生产过程中，大量余热被浪费。相变 储能技术可以将这些余热储存起来，并在需 要时释放。例如，在钢铁、化工等高能耗产 业中，相变储能技术可以用于回收烟气、冷 却水等过程中的余热，再用于供暖、发电等 用途，提高能源利用效率，降低生产成本。
THANKS FOR WATCHING感谢您的Biblioteka 看电池热管理案例要点一
总结词
相变储能技术在电池热管理领域的应用，通过控制电池温 度，提高电池性能和使用寿命。
要点二
详细描述
电池在充放电过程中会产生热量，过高的温度会影响电池 性能和使用寿命。相变储能技术可以通过在电池组中添加 相变材料，实现对电池温度的有效控制。在电池温度升高 时，相变材料吸收热量并储存，降低电池温度；在电池温 度降低时，相变材料释放热量，维持电池温度稳定。这种 技术可以提高电池的充放电性能和使用寿命。
未来相变储能技术的发展方向
新型材料的研发
未来相变储能技术将更加注重新 型材料的研发和应用，以提高储
能效率和安全性。
智能化控制
随着物联网、云计算等技术的发展， 未来相变储能技术将更加注重智能 化控制，实现能源的智能调度和优 化管理。
广泛应用前景。
航空航天领域
总结词
相变储能技术在航空航天领域中具有重要应用价值，能够为航天器的温度调节提供稳定可靠的解决方 案。
详细描述
在航空航天领域，航天器的温度调节是一个关键问题。相变储能技术由于其高效稳定的温度调节特性 ，被广泛应用于航天器的温度控制系统。通过在航天器中应用相变储能技术，可以确保航天器在各种 复杂环境下都能够保持稳定的温度状态，从而提高航天器的可靠性和安全性。
工业余热回收案例
总结词
相变储能技术在工业余热回收领域的应用， 通过回收和再利用工业生产过程中产生的余 热，提高能源利用效率。
详细描述
在工业生产过程中，大量余热被浪费。相变 储能技术可以将这些余热储存起来，并在需 要时释放。例如，在钢铁、化工等高能耗产 业中，相变储能技术可以用于回收烟气、冷 却水等过程中的余热，再用于供暖、发电等 用途，提高能源利用效率，降低生产成本。
THANKS FOR WATCHING感谢您的Biblioteka 看电池热管理案例要点一
总结词
相变储能技术在电池热管理领域的应用，通过控制电池温 度，提高电池性能和使用寿命。
要点二
详细描述
电池在充放电过程中会产生热量，过高的温度会影响电池 性能和使用寿命。相变储能技术可以通过在电池组中添加 相变材料，实现对电池温度的有效控制。在电池温度升高 时，相变材料吸收热量并储存，降低电池温度；在电池温 度降低时，相变材料释放热量，维持电池温度稳定。这种 技术可以提高电池的充放电性能和使用寿命。
储能方式ppt课件
超导储能的成本很高（材料和低温制冷系统），使得它的应用受到很大限制。可 靠性和经济性的制约，商业化应用还比较远。
铅酸电池： 是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。目前在世界
上应用广泛，循环寿命可达 1000 次左右，效率能达到 80%-90%，性价比高，常用于电 力系统的事故电源或备用电源。 不足之处：
和电池相比，其能量密度导致同等重量下储能量相对较低，直接导致的就是续航 能力差，依赖于新材料的诞生，比如石墨烯。
4
超导储能： 利用超导体的电阻为零特性制成的储存电能的装置。超导储能系统大致包括超导
线圈、低温系统、功率调节系统和监控系统4大部分。超导材料技术开发是超导储能 技术的重中之重。超导材料大致可分为低温超导材料、高温超导材料和室温超导材料。 不足之处：
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15
5. “城市智网”项目集装箱混合储能项目: 中科院上海高等院“城市智网”项目，该项目由光伏发电、风能发电、燃气发电、电 动汽车等用电负荷组成。是对未来城市分布式供电模式及能源互联网的探索。双登提 供集装箱储能系统，配有36KWh铅碳电池、20KWh超级电容等。
6. 南方电网风光储一体化变电站示范项目: 系统总容量250kW/1MWh，采用2V1500Ah管式胶体铅酸蓄电池336只，每24组成只一个 电池簇，含一台电池管理模块，总计14簇串联组成一组储能单元，含一套电池管理系 统。
7
液流电池： 液流电池的能量储存在电解液里，而不是固体电极，电池模块通过氧化还原反应
把电解液储存的化学能转变为电能。目前较为成熟的是全钒液流电池。液流电池的优 点在于：1）理论上寿命无限长，可循环使用。因为它的工作特点是电极不参加具体反 应，所以循环寿命不受限制，也不受放电和充电程度的影响；2）可以根据需求把功率 和能量分开来灵活设计，比如说确定了100兆瓦功率，但是需要4小时还是8小时供电可 以变化；3）电池结构简单，方便模块化组装，也可以做很大；4）安全性好。因为电 解液是水基的，本身就是灭火剂。另外由于水的比热容大，即使充满了瞬间释放，整 个系统温度也只上升15~16度；5）平准化成本低于锂电池，适合做大型储能项目。
铅酸电池： 是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。目前在世界
上应用广泛，循环寿命可达 1000 次左右，效率能达到 80%-90%，性价比高，常用于电 力系统的事故电源或备用电源。 不足之处：
和电池相比，其能量密度导致同等重量下储能量相对较低，直接导致的就是续航 能力差，依赖于新材料的诞生，比如石墨烯。
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超导储能： 利用超导体的电阻为零特性制成的储存电能的装置。超导储能系统大致包括超导
线圈、低温系统、功率调节系统和监控系统4大部分。超导材料技术开发是超导储能 技术的重中之重。超导材料大致可分为低温超导材料、高温超导材料和室温超导材料。 不足之处：
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5. “城市智网”项目集装箱混合储能项目: 中科院上海高等院“城市智网”项目，该项目由光伏发电、风能发电、燃气发电、电 动汽车等用电负荷组成。是对未来城市分布式供电模式及能源互联网的探索。双登提 供集装箱储能系统，配有36KWh铅碳电池、20KWh超级电容等。
6. 南方电网风光储一体化变电站示范项目: 系统总容量250kW/1MWh，采用2V1500Ah管式胶体铅酸蓄电池336只，每24组成只一个 电池簇，含一台电池管理模块，总计14簇串联组成一组储能单元，含一套电池管理系 统。
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液流电池： 液流电池的能量储存在电解液里，而不是固体电极，电池模块通过氧化还原反应
把电解液储存的化学能转变为电能。目前较为成熟的是全钒液流电池。液流电池的优 点在于：1）理论上寿命无限长，可循环使用。因为它的工作特点是电极不参加具体反 应，所以循环寿命不受限制，也不受放电和充电程度的影响；2）可以根据需求把功率 和能量分开来灵活设计，比如说确定了100兆瓦功率，但是需要4小时还是8小时供电可 以变化；3）电池结构简单，方便模块化组装，也可以做很大；4）安全性好。因为电 解液是水基的，本身就是灭火剂。另外由于水的比热容大，即使充满了瞬间释放，整 个系统温度也只上升15~16度；5）平准化成本低于锂电池，适合做大型储能项目。
储能PPT
大容量、高密度、 成本高 高效率
各种应用
大容量、高密度、 成本高，安全 各种应用 高效率 隐患 大容量、长寿命 长寿命、高效率 大容量 能量密度低 能量密度低 成本高 电能质量、可靠性、频率控制、 削峰填谷、能量管理 输配电系统稳定性、脉冲功率 电能质量、输配电系统稳定性
液流电池 电容器 超导电磁
02
其他 燃料
为什么要用到储能技术？
重要的原因是不稳定的能源会随环境流失，得不到有效的利用，需要
先使用储能技术将这些可用的
的利用。利用化学或者物理方法将产生的能量存储起来并在需要的时 释放的一系列技术与措施。
能源
保存起来，然后得到有效
有哪些储能技术呢？
机械类
电气类
超级电容器储能、超导储 能
抽水储能、压缩空气储能、飞轮 储能
01
储能技术
05
电化学类
各种二次电池
02 03
化学类
合成天然气、电解水
04
热储能
储热、储冷、采用想变材 料和热化学材料储能
电容器储能
电容器储能
根据电化学双电层理论研制而成，又称双层电 层电容器，两电荷层距离非常小（0.5mm）， 采用特殊电极结构，使电极表面积成万倍增加， 从而产生极大的
电容量。
基本原理
04
生活中的储能例子
THANK
YOU
电感器储能
超导储能
超导储能是利用超导体的电阻为零特性制成的储存电能的装置其 不仅可以在超导体电感线圈内无损耗地储存电能，还可以通过电 力电子换流器与外部系统快速交换有功和无功功率，用于提高电 力系统稳定性、改善供电品质。将一个超导体圆环置于磁场中， 降温至圆环材料的临界温度以下，撤去磁场，由于电磁感应，圆 环中便有感应电流产生，只要温度保持在临界温度以下，电流便 会持续下去。试验表明，这种电流的衰减时间不低于10万年。显 然这是一种理想的储能装置，称为超导储能。超导储能的优点很 多，主要是功率大、质量轻、体积小、损耗小、反应快等等，因 此应用很广。如大功率激光器，需要在瞬时提出数千乃至上万焦 耳的能量，这就可有超导储能装置来承担。超导储能还可以用于 电网。当大电网中负荷小时，把多余的电能储存起来，负荷大时 又把电能送回电网，这样就可以避免用电高峰和低谷时的供求矛 盾。
储能原理与技术 ppt课件
广义储能：指在能量富余的时候通过发展高能耗产业，得到产品， 然后将产品运输到需要的地方，实现能量的供给平衡。例如在天 然气丰富的国家或地区发展天然气化工，制造甲醇、乙烯、液体 燃料等产品出口，进行冶金、水泥、陶瓷等高耗能产品加工并出 口。
以及技术PPT落课件后。
18
1.1 气候变化与能源效率
开发利用新能源如太阳能、风能、地热能、 潮汐能、波浪能、温差能、海流能、盐差能 等，是人类应对气候变化的又一重要措施。 但由于目前它们的利用成本太高，使用规模 和范围受到很大限制，广泛使用还需时日。 其中一个重要原因是这些不稳定能源需要先 进的储存技术，才能稳定输出。
化学能、物理化学能（溶 化学储热、氢能、生物质、 化学热管、管道、罐车、汽车 解、稀释、混合、吸收等） 合成燃料、浓度差、温度差、 等
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
PPT课件
28
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。
自用能量之后，直接提供给P用PT户课使件 用的有用能。
12
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
PPT课件
合成燃料
13
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 源
核裂变能
核聚变能
水能
太阳能 新 风能 能 地热能 源
分布式发电与储能技术ppt课件
为整合分布式发电的优势，削弱分布式发电对电网 的冲击和负面影响，近年来提出了一种新的分布式 电源组织方式和结构——
微型电网（Micro-Grid，简称微网）
ppt课件
22
分布式发电与微型电网
电气技术前沿
2009年3月26日至27日，在国网电力科学研 究
院召开的“微网技术体系研究”第一次工作会 议将微网定义为：
-能源利用效率高 通过不同循环的有机整合，可以克服冷、热能无法远距离传 输的困难，实现电、冷、热三联产，达到能源的梯级利用。
ppt课件
11
分布式发电的优点
电气技术前沿
（2）投资风险：
可避免或推迟增加新的发电和输电线路，减少土地占用，降低 大型电站建设投资风险。
（3）安全及可靠性：
在电网崩溃或意外灾害（战争、台风、地震、恐怖活动等）的 情况下，维持重要用户的供电。 也可满足特殊场合的需求，如大型集会或庆典，安排处于热 备用状态的移动分散式发电车，能极大提高供电可靠性。
❖ 减少配电网投资，因为分布式发电装置直接装在用户侧， 可减少输配电设备的投资，还可减少输送电的损耗，降低 成本，对于用户来说，电价也会相对便宜。
❖ 新建集中式发电厂和远距离输电线的需求将减少或推迟。 新增负荷相当大的部分将由分布式发电来满足，集中电力 系统负荷减少。
❖ DG的削峰填谷、平衡负荷作用，使现有发电输电设备的备 用减少，利用率提高。
❖ 分布式发电(Distributed Generation 或 Dispersed Generation， 简称DG)或嵌入式发电（Embedded Generation)
❖ 其概念有多种说法:
√ 靠近用户侧，而非集中的发电厂，向用户提供电力的任何小 规模的发电技术，可与中、低压配电系统互联，也可不互联。
微型电网（Micro-Grid，简称微网）
ppt课件
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分布式发电与微型电网
电气技术前沿
2009年3月26日至27日，在国网电力科学研 究
院召开的“微网技术体系研究”第一次工作会 议将微网定义为：
-能源利用效率高 通过不同循环的有机整合，可以克服冷、热能无法远距离传 输的困难，实现电、冷、热三联产，达到能源的梯级利用。
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分布式发电的优点
电气技术前沿
（2）投资风险：
可避免或推迟增加新的发电和输电线路，减少土地占用，降低 大型电站建设投资风险。
（3）安全及可靠性：
在电网崩溃或意外灾害（战争、台风、地震、恐怖活动等）的 情况下，维持重要用户的供电。 也可满足特殊场合的需求，如大型集会或庆典，安排处于热 备用状态的移动分散式发电车，能极大提高供电可靠性。
❖ 减少配电网投资，因为分布式发电装置直接装在用户侧， 可减少输配电设备的投资，还可减少输送电的损耗，降低 成本，对于用户来说，电价也会相对便宜。
❖ 新建集中式发电厂和远距离输电线的需求将减少或推迟。 新增负荷相当大的部分将由分布式发电来满足，集中电力 系统负荷减少。
❖ DG的削峰填谷、平衡负荷作用，使现有发电输电设备的备 用减少，利用率提高。
❖ 分布式发电(Distributed Generation 或 Dispersed Generation， 简称DG)或嵌入式发电（Embedded Generation)
❖ 其概念有多种说法:
√ 靠近用户侧，而非集中的发电厂，向用户提供电力的任何小 规模的发电技术，可与中、低压配电系统互联，也可不互联。
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超级电容器：根据电化学双电层理论研制而成，可提供强大的脉冲功率，充电时处于 理想极化状态的电极表面，电荷将吸引周围电解质溶液中的异性离子，使其附于电极 表面，形成双电荷层，构成双电层电容；
锂离子电池：便携式储能，大型化困难，造价高，运行温度高，易短路。
大容量储能电池目前的两种技术路线：钠硫电池（单结电池容量600安时以上）和液流 电池；小型锂离子电池并联
如果深度、快速大功率放电时，可用容量会下降。其特点是能量密度低，寿命短。 铅酸电池今年通过将具有超级活性的炭材料添加到铅酸电池的负极板上，将其循环寿 命提高很多。
5
锂离子电池： 是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。主要应用
于便携式的移动设备中，其效率可达 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，是电池中能量最高的实用性电池，目前来说用的最多。 近年来技术也在不断进行升级，正负极材料也有多种应用。
能量密度不够高、自放电率高，如停止充电，能量在几到几十个小时内就会自行耗 尽。
超级电容器储能： 用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的电容量。与利用化学反
应的蓄电池不同，超级电容器的充放电过程始终是物理过程。充电时间短、使用寿命 长、温度特性好、节约能源和绿色环保。目前研究的方向是能否做到面积很小，电容 更大。超级电容器的发展迅速，特别是石墨烯材料为基础的新型超级电容器。 不足之处：
1
简述
抽水储能：将电能转化成重力势能储存起来；
压缩空气储能：将电能用于压缩空气，将空气高压密封在报废矿井、沉降的海底储气 罐、山洞、过期油气井或新建储气井中，在电网负荷高峰期释放压缩的空气推动汽轮 机发电；
飞轮储能：将电能转化成机械能储存起来，在需要时飞轮带动发电机发电；
超导储能：利用超导体制成的线圈储存磁场能量；
储能
物理储能
化学储能
电磁储能
抽 压飞 水 缩轮 储 空储 能 气能
储 能
铅氧 酸化 电还 池原
液 流 电 池
钠锂 硫离 电子 池电
池
超
超
导
级
电
电
磁
容
储
器
能
储
能
根据各种储能技术的特点，飞轮储能、超导电磁储能和超级电容器储能适合于 需要提供短时较大的脉冲功率场合，如应对电压暂降和瞬时停电、提高用户的 用电质量，抑制电力系统低频振荡、提高系统稳定性等；而抽水储能、压缩空 气储能和电化学电池储能适合于系统调峰、大型应急电源、可再生能源并入等 大规模、大容量的应用场合。
3
飞轮储能： 是利用高速旋转的飞轮将能量以动能的形式储存起来。需要能量时，飞轮减速运行，
将存储的能量释放出来。飞轮储能其中的单项技术国内基本具备（但和国外差距在10年 以上），难点在于根据不同的用途开发不同功能的新产品，因此飞轮储能电源是一种高 技术产品但原始创新性并不足，这使得它较难获得国家的科研经费支持。 不足之处：
2
抽水蓄能： 将电网低谷时利用过剩电力作为液态能量媒体的水从地势低的水库抽到地势高的水
库，电网峰荷时高地势水库中的水回流到下水库推动水轮机发电机发电，效率一般为 75%左右，具有日调节能力，用于调峰和备用。 不足之处：
选址困难，及其依赖地势；投资周期较大，损耗较高，包括抽蓄损耗和线路损耗； 现阶电解液里，而不是固体电极，电池模块通过氧化还原反应
把电解液储存的化学能转变为电能。目前较为成熟的是全钒液流电池。液流电池的优 点在于：1）理论上寿命无限长，可循环使用。因为它的工作特点是电极不参加具体反 应，所以循环寿命不受限制，也不受放电和充电程度的影响；2）可以根据需求把功率 和能量分开来灵活设计，比如说确定了100兆瓦功率，但是需要4小时还是8小时供电可 以变化；3）电池结构简单，方便模块化组装，也可以做很大；4）安全性好。因为电 解液是水基的，本身就是灭火剂。另外由于水的比热容大，即使充满了瞬间释放，整 个系统温度也只上升15~16度；5）平准化成本低于锂电池，适合做大型储能项目。
和电池相比，其能量密度导致同等重量下储能量相对较低，直接导致的就是续航 能力差，依赖于新材料的诞生，比如石墨烯。
4
超导储能： 利用超导体的电阻为零特性制成的储存电能的装置。超导储能系统大致包括超导
线圈、低温系统、功率调节系统和监控系统4大部分。超导材料技术开发是超导储能 技术的重中之重。超导材料大致可分为低温超导材料、高温超导材料和室温超导材料。 不足之处：
市场上主流的动力锂电池分为三大类：钴酸锂电池、锰酸锂电池和磷酸铁锂电池。 前者能量密度高，但是安全性稍差，后者相反，国内电动汽车比如比亚迪，目前大 多采用磷酸铁锂电池。 不足之处：
存在价格高(4 元/wh)、过充导致发热、燃烧等安全性问题，需要进行充电保护。
6
钠硫电池： 是一种以金属钠为负极、硫为正极、陶瓷管为电解质隔膜的二次电池。循环周期
压缩空气储能： 压缩空气蓄能是利用电力系统负荷低谷时的剩余电量，由电动机带动空气压缩机，
将空气压入作为储气室的密闭大容量地下洞穴，当系统发电量不足时，将压缩空气经 换热器与油或天然气混合燃烧，导入燃气轮机作功发电。国外研究较多，技术成熟， 我国开始稍晚。 不足之处：
一大缺陷在于效率较低。原因在于空气受到压缩时温度会升高，空气释放膨胀的 过程中温度会降低。在压缩空气过程中一部分能量以热能的形式散失，在膨胀之前就 必须要重新加热。通常以天然气作为加热空气的热源，这就导致蓄能效率降低。还有 可以想到的不足就是需要大型储气装置、一定的地质条件和依赖燃烧化石燃料。
可达到 4500 次，放电时间 6-7 小时，周期往返效率 75%，能量密度高，响应时间快。 目前在日本、德国、法国、美国等地已建有 200 多处此类储能电站，主要用于负荷调 平，移峰和改善电能质量。 不足之处：
因为使用液态钠，运行于高温下，容易燃烧。而且万一电网没电，还需要柴油发 电机帮助维持高温，或者帮助满足电池降温的条件。
超导储能的成本很高（材料和低温制冷系统），使得它的应用受到很大限制。可 靠性和经济性的制约，商业化应用还比较远。
铅酸电池： 是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。目前在世界
上应用广泛，循环寿命可达 1000 次左右，效率能达到 80%-90%，性价比高，常用于电 力系统的事故电源或备用电源。 不足之处：
锂离子电池：便携式储能，大型化困难，造价高，运行温度高，易短路。
大容量储能电池目前的两种技术路线：钠硫电池（单结电池容量600安时以上）和液流 电池；小型锂离子电池并联
如果深度、快速大功率放电时，可用容量会下降。其特点是能量密度低，寿命短。 铅酸电池今年通过将具有超级活性的炭材料添加到铅酸电池的负极板上，将其循环寿 命提高很多。
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锂离子电池： 是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。主要应用
于便携式的移动设备中，其效率可达 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，是电池中能量最高的实用性电池，目前来说用的最多。 近年来技术也在不断进行升级，正负极材料也有多种应用。
能量密度不够高、自放电率高，如停止充电，能量在几到几十个小时内就会自行耗 尽。
超级电容器储能： 用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的电容量。与利用化学反
应的蓄电池不同，超级电容器的充放电过程始终是物理过程。充电时间短、使用寿命 长、温度特性好、节约能源和绿色环保。目前研究的方向是能否做到面积很小，电容 更大。超级电容器的发展迅速，特别是石墨烯材料为基础的新型超级电容器。 不足之处：
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简述
抽水储能：将电能转化成重力势能储存起来；
压缩空气储能：将电能用于压缩空气，将空气高压密封在报废矿井、沉降的海底储气 罐、山洞、过期油气井或新建储气井中，在电网负荷高峰期释放压缩的空气推动汽轮 机发电；
飞轮储能：将电能转化成机械能储存起来，在需要时飞轮带动发电机发电；
超导储能：利用超导体制成的线圈储存磁场能量；
储能
物理储能
化学储能
电磁储能
抽 压飞 水 缩轮 储 空储 能 气能
储 能
铅氧 酸化 电还 池原
液 流 电 池
钠锂 硫离 电子 池电
池
超
超
导
级
电
电
磁
容
储
器
能
储
能
根据各种储能技术的特点，飞轮储能、超导电磁储能和超级电容器储能适合于 需要提供短时较大的脉冲功率场合，如应对电压暂降和瞬时停电、提高用户的 用电质量，抑制电力系统低频振荡、提高系统稳定性等；而抽水储能、压缩空 气储能和电化学电池储能适合于系统调峰、大型应急电源、可再生能源并入等 大规模、大容量的应用场合。
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飞轮储能： 是利用高速旋转的飞轮将能量以动能的形式储存起来。需要能量时，飞轮减速运行，
将存储的能量释放出来。飞轮储能其中的单项技术国内基本具备（但和国外差距在10年 以上），难点在于根据不同的用途开发不同功能的新产品，因此飞轮储能电源是一种高 技术产品但原始创新性并不足，这使得它较难获得国家的科研经费支持。 不足之处：
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抽水蓄能： 将电网低谷时利用过剩电力作为液态能量媒体的水从地势低的水库抽到地势高的水
库，电网峰荷时高地势水库中的水回流到下水库推动水轮机发电机发电，效率一般为 75%左右，具有日调节能力，用于调峰和备用。 不足之处：
选址困难，及其依赖地势；投资周期较大，损耗较高，包括抽蓄损耗和线路损耗； 现阶电解液里，而不是固体电极，电池模块通过氧化还原反应
把电解液储存的化学能转变为电能。目前较为成熟的是全钒液流电池。液流电池的优 点在于：1）理论上寿命无限长，可循环使用。因为它的工作特点是电极不参加具体反 应，所以循环寿命不受限制，也不受放电和充电程度的影响；2）可以根据需求把功率 和能量分开来灵活设计，比如说确定了100兆瓦功率，但是需要4小时还是8小时供电可 以变化；3）电池结构简单，方便模块化组装，也可以做很大；4）安全性好。因为电 解液是水基的，本身就是灭火剂。另外由于水的比热容大，即使充满了瞬间释放，整 个系统温度也只上升15~16度；5）平准化成本低于锂电池，适合做大型储能项目。
和电池相比，其能量密度导致同等重量下储能量相对较低，直接导致的就是续航 能力差，依赖于新材料的诞生，比如石墨烯。
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超导储能： 利用超导体的电阻为零特性制成的储存电能的装置。超导储能系统大致包括超导
线圈、低温系统、功率调节系统和监控系统4大部分。超导材料技术开发是超导储能 技术的重中之重。超导材料大致可分为低温超导材料、高温超导材料和室温超导材料。 不足之处：
市场上主流的动力锂电池分为三大类：钴酸锂电池、锰酸锂电池和磷酸铁锂电池。 前者能量密度高，但是安全性稍差，后者相反，国内电动汽车比如比亚迪，目前大 多采用磷酸铁锂电池。 不足之处：
存在价格高(4 元/wh)、过充导致发热、燃烧等安全性问题，需要进行充电保护。
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钠硫电池： 是一种以金属钠为负极、硫为正极、陶瓷管为电解质隔膜的二次电池。循环周期
压缩空气储能： 压缩空气蓄能是利用电力系统负荷低谷时的剩余电量，由电动机带动空气压缩机，
将空气压入作为储气室的密闭大容量地下洞穴，当系统发电量不足时，将压缩空气经 换热器与油或天然气混合燃烧，导入燃气轮机作功发电。国外研究较多，技术成熟， 我国开始稍晚。 不足之处：
一大缺陷在于效率较低。原因在于空气受到压缩时温度会升高，空气释放膨胀的 过程中温度会降低。在压缩空气过程中一部分能量以热能的形式散失，在膨胀之前就 必须要重新加热。通常以天然气作为加热空气的热源，这就导致蓄能效率降低。还有 可以想到的不足就是需要大型储气装置、一定的地质条件和依赖燃烧化石燃料。
可达到 4500 次，放电时间 6-7 小时，周期往返效率 75%，能量密度高，响应时间快。 目前在日本、德国、法国、美国等地已建有 200 多处此类储能电站，主要用于负荷调 平，移峰和改善电能质量。 不足之处：
因为使用液态钠，运行于高温下，容易燃烧。而且万一电网没电，还需要柴油发 电机帮助维持高温，或者帮助满足电池降温的条件。
超导储能的成本很高（材料和低温制冷系统），使得它的应用受到很大限制。可 靠性和经济性的制约，商业化应用还比较远。
铅酸电池： 是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。目前在世界
上应用广泛，循环寿命可达 1000 次左右，效率能达到 80%-90%，性价比高，常用于电 力系统的事故电源或备用电源。 不足之处：