储能在电网中的应用前景及案例分析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，
储能系统电池pptx
储能系统电池的应用现状
01
02
03
电力储存
储能系统电池可以用于储 存电能，提高电力系统的 稳定性和可靠性。
分布式能源
储能系统电池可以作为分 布式能源的重要组成部分 ，提供能源的灵活调度和 管理。
电动汽车
储能系统电池是电动汽车 的重要组成部分，提供动 力和能源回收。
储能系统电池的发展趋势
01
02
03
技术创新
成本降低
政策支持
随着技术的不断进步，储能系统 电池的能量密度、寿命和安全性 将得到进一步提高。
随着规模效应和材料成本的降低 ，储能系统电池的价格将逐渐下 降，进一步推动其应用和发展。
政府对可再生能源和新能源的支 持将进一步推动储能系统电池的 应用和发展。
储能系统电池的技术挑战与解决方案
技术瓶颈
02
电池技术概述
电池的种类及特点
锂离子电池
具有高能量密度、长寿命、环保等优点， 是储能系统常用的电池类型。
镍氢电池
具有高能量密度、长寿命等优点，在某些 领域应用广泛。
铅酸电池
成熟、易维护，但能量密度较低，已逐渐 被锂离子电池取代。
钠硫电池
具有高能量密度、长寿命等优点，适用于 大规模储能系统。
电池的工作原理
锂离子电池工作原理
铅酸电池工作原理
通过锂离子在正负极之间的迁移实现电能的 储存和释放。
通过铅和二氧化铅之间的化学反应实现电能 的储存和释放。
镍氢电池工作原理
钠硫电池工作原理
通过金属氢化物和氢氧化物之间的化学反应 实现电能的储存和释放。
通过金属钠和硫之间的化学反应实现电能的 储存和释放。
电池的充电和放电
安全使用注意事项
储能在电网中的应用前景及案例分析
储能在电网中的应用前景及案例分析储能技术在电网中的应用前景非常广阔，可以解决电网能源供应的问题，提高电网的稳定性和可靠性。
同时，储能技术还可以推动可再生能源的大规模开发和利用，减少碳排放。
储能技术在电网中的应用前景主要有以下几个方面：1.平衡能源供需：电网中存在供需不平衡的情况，尤其是可再生能源发电波动较大，储能技术可以通过储存多余的能源，在需求高峰时释放出来，平衡电网供需，提高电网的可靠性和稳定性。
2.调峰填谷：电网的负荷在不同时间段有明显的波动，传统的发电方式无法满足需求的变化，储能技术可以储存电网低谷时的能源，高峰期释放出来，实现平峰填谷，减少对传统火电和燃气发电的依赖。
3.频率调节：电网中的功率和频率需要保持稳定，传统的调频方式需要通过增加或减少发电机组来进行调节，储能技术可以快速响应并释放出合适的能源来平衡电网的功率和频率，提高电网的可靠性。
4.应急备用电源：储能技术可以作为电网的备用电源，在传统电源故障或突发事件发生时迅速投入，提供电力保障，减少停电风险。
案例分析：1.美国加利福尼亚州海洋风能储能项目：该项目利用离岸风机将多余的能源储存于空压储能系统中，需要时释放空压储存的能量来提供电力。
这种储能方式可以平衡太阳能和风能带来的波动，并且可以提供24小时的稳定电力供应。
2.德国利曼集团的电阻式储能项目：该项目利用电阻炉将多余的电能转化为热能储存起来，需要时可以通过蒸汽发电机将热能转化为电能。
这种储能方式可以应对电力需求波动大的情况，提高电网的供电可靠性。
3.中国山东烟台东部新区的储能电厂：该项目采用电池技术，将多余的电能储存起来，需要时释放电池储存的能量来平衡电网供需。
这种储能方式可以解决电网电能消纳问题，将可再生能源大规模引入电网。
综上所述，储能技术在电网中具有巨大的应用前景，可以解决电网能源供应的问题，提高电网的可靠性和稳定性。
随着可再生能源的快速发展和储能技术的突破，相信储能技术将在未来的电网中发挥越来越重要的作用。
储能微电网解决方案PPT课件
平抑功率波动和电能质量治
运营 方式
理模式
备用电源模式
根据用户需求特殊定制
储能·智能微电网能解决的问题
➢实施峰谷电价模式，生产型企业 峰段能耗成本增高； ➢区域性配网缺陷，峰段供电不足； ➢区域性电能质量差，影响精密设 备相关产业
工业 园区
火电 厂
➢风力、光伏发电装机量增大，调峰 调频需求增大 ➢供暖期供暖，难以兼顾调峰调频与 供暖 ➢调峰调频增大机组损耗及能源损耗 ➢节能减排需求，调峰调频能力下降
本地监控
云数据
并网关口
风电变流器 （选择接入）
光伏逆变器 （选择接入）
储能逆变器
风机
光伏阵列
储能电池
负荷
交流 直流 通讯
储能·智能微电网应用——火电厂调峰调频
公共电网
调度中心
能量管理系统
本地监控
云数据
储能逆变器
储能电池 （功率型）
储能电池 （能量型）
储能逆变器
火电厂
交流 直流 通讯
储能·智能微电网应用——区域电网调峰调频
储能·智能微电网推广政策
《有序放开配电网业务管 理办法》
第七条符合条件的市场主体依据规划向地方政府能源管理部门申请作为增 量配电网项目的业主。地方政府能源管理部门应当通过招标等市场化机制 公开、公平、公正优选确定项目业主，明确项目建设内容、工期、供电范
围并签订协议。 第十条电网企业按照电网接入管理的有关规定以及电网运行安全的要求，向项目业主无歧视开放电网，提供便捷、及时、
高效的并网服务。
第十四条符合准入条件的项目业主，可以只拥有投资收益权，配电网运营权可委托电网企业或符合条件的售电公司，自
主签订委托协议。
储能系统ppt课件
液平行流过电极表面并发生电化学反应，通过双电极板收集和传导电流，从而
使得储存在溶液中的化学能转换成电能
ppt课件
10
全钒液流电池
12
钒电池作为储能系统使用，具有以下特点：
➢ 功率大：美国商业化示范运行的钒电池的
功率已达6兆瓦
➢ 自放电低，在系统处于关闭模式时，储罐
中的电解液无自放电现象；
➢ 能量效率高，可达75%~80%，性价比非常
小时。
• 电池放电C率
充放电倍率=充放电电流/额定容量；
例如：额定容量为100Ah的电池用20A放电
时，其放电倍率为0.2C。
• 蓄电池的比能量：
Wh/kg，指单位质量/体积的器件可提供
的能量，其典型单位是Wh/kg或Wh/L。
ppt课件
3
铅酸蓄电池
05
铅酸蓄电池最明的特征是其顶部有可拧开的塑料密封盖，上面还有通气孔。铅酸蓄电
据相关媒体报道，与其他储能技术相比，全钒液流电池储能技术因其使用
寿命长、规模大、安全可靠等突出的优势，成为规模储能的首选技术之一。
2012年，美国制定的储能技术发展规划已经将全钒液流电池列在首位。
ppt课件
12
全钒液流电池
14
中国万亿储能市场将启动
按照我国《新能源汽车(行情专区)产业发展规划》和近年来电池行业数据的
✓ 循环寿命长
主要用途：可充电锂离子电池是目前手机、笔记本电脑等现代数码产
品中应用最广泛的电池
ppt课件
7
（4）钠硫电池
钠硫电池由正极、负极、电解质、隔膜
和外壳组成，与一般二次电池（铅酸电池、
镍镉电池等）不同，钠硫电池是由熔融电极
和固体电解质组成，负极的活性物质为熔融
使得储存在溶液中的化学能转换成电能
ppt课件
10
全钒液流电池
12
钒电池作为储能系统使用，具有以下特点：
➢ 功率大：美国商业化示范运行的钒电池的
功率已达6兆瓦
➢ 自放电低，在系统处于关闭模式时，储罐
中的电解液无自放电现象；
➢ 能量效率高，可达75%~80%，性价比非常
小时。
• 电池放电C率
充放电倍率=充放电电流/额定容量；
例如：额定容量为100Ah的电池用20A放电
时，其放电倍率为0.2C。
• 蓄电池的比能量：
Wh/kg，指单位质量/体积的器件可提供
的能量，其典型单位是Wh/kg或Wh/L。
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铅酸蓄电池
05
铅酸蓄电池最明的特征是其顶部有可拧开的塑料密封盖，上面还有通气孔。铅酸蓄电
据相关媒体报道，与其他储能技术相比，全钒液流电池储能技术因其使用
寿命长、规模大、安全可靠等突出的优势，成为规模储能的首选技术之一。
2012年，美国制定的储能技术发展规划已经将全钒液流电池列在首位。
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全钒液流电池
14
中国万亿储能市场将启动
按照我国《新能源汽车(行情专区)产业发展规划》和近年来电池行业数据的
✓ 循环寿命长
主要用途：可充电锂离子电池是目前手机、笔记本电脑等现代数码产
品中应用最广泛的电池
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7
（4）钠硫电池
钠硫电池由正极、负极、电解质、隔膜
和外壳组成，与一般二次电池（铅酸电池、
镍镉电池等）不同，钠硫电池是由熔融电极
和固体电解质组成，负极的活性物质为熔融
电网侧百兆瓦储能项目情况及运行模式论坛讲座PPT
三、根据电网的负荷水平、装机水平、开机规模、负荷 特性等特点，构建全新的储能调度支持系统；
四、探索储能系统建设及运营商业模式，支撑储能系统 规模化应用，同时有利于推动清洁能源协调优化运行；
五、探索大规模储能对于电网的调频、调峰、调压、黑 启动等提供的辅助服务及实现方式。
五 储能商业模式 商业模式
一、建设方面：
平高集团坚持开放创新 合作共赢
打造精品工程，服务电力客户
二 电网侧储能应用的必要性
潮流分析
在天中直流8000MW下，省内各断 面的流向基本以郑州为中心，向豫北、豫 南、豫东输送。
在天中直流单极闭锁的情况下，省内 的功率缺额主要由南阳特高压及鄂豫四回 提供，省内潮流流向发生急剧逆转。
满功率时潮流 潮流变化量
二 电网侧储能应用的必要性
2.电网负荷峰谷差逐年加大
适合通过加装储能延缓配网扩容的情况：
➢ 过负荷情况较少出现且过负荷只是发生在某天的几个小时；
➢ 传统的升级方法行不通，如无线路走廊，考虑环境和美观因素等不能铺设线路； 对于额定输送容量为1.5万千瓦的10千伏配电线路，假设线路最小容量裕度已达到3%，考虑负荷 年增长率2%，若增配0.3万千瓦储能设备，可将馈线改造扩容时限推迟3年。
节能收益
调度控制
在电网无功优化、 降低线路损耗和 减少变压器损耗 等方面产生效益。
研发适合电网侧 储能调度系统， 实现对分布式储 能的协调控制， 产生聚合效应。
商业模式
创新商业模式， 探索储能在电网 侧应用的收益模 式。
四 河南电网百兆瓦储能项目
四 河南电网百兆瓦储能项目
31
四 河南电网百兆瓦储能项目
河南电网侧百兆瓦储能项目情况 及运行模式
一 背景与可行性 二 电网侧开展大规模储能建设的必要性 三 储能在电网侧应用 四 河南储能示范工程建设情况
四、探索储能系统建设及运营商业模式，支撑储能系统 规模化应用，同时有利于推动清洁能源协调优化运行；
五、探索大规模储能对于电网的调频、调峰、调压、黑 启动等提供的辅助服务及实现方式。
五 储能商业模式 商业模式
一、建设方面：
平高集团坚持开放创新 合作共赢
打造精品工程，服务电力客户
二 电网侧储能应用的必要性
潮流分析
在天中直流8000MW下，省内各断 面的流向基本以郑州为中心，向豫北、豫 南、豫东输送。
在天中直流单极闭锁的情况下，省内 的功率缺额主要由南阳特高压及鄂豫四回 提供，省内潮流流向发生急剧逆转。
满功率时潮流 潮流变化量
二 电网侧储能应用的必要性
2.电网负荷峰谷差逐年加大
适合通过加装储能延缓配网扩容的情况：
➢ 过负荷情况较少出现且过负荷只是发生在某天的几个小时；
➢ 传统的升级方法行不通，如无线路走廊，考虑环境和美观因素等不能铺设线路； 对于额定输送容量为1.5万千瓦的10千伏配电线路，假设线路最小容量裕度已达到3%，考虑负荷 年增长率2%，若增配0.3万千瓦储能设备，可将馈线改造扩容时限推迟3年。
节能收益
调度控制
在电网无功优化、 降低线路损耗和 减少变压器损耗 等方面产生效益。
研发适合电网侧 储能调度系统， 实现对分布式储 能的协调控制， 产生聚合效应。
商业模式
创新商业模式， 探索储能在电网 侧应用的收益模 式。
四 河南电网百兆瓦储能项目
四 河南电网百兆瓦储能项目
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四 河南电网百兆瓦储能项目
河南电网侧百兆瓦储能项目情况 及运行模式
一 背景与可行性 二 电网侧开展大规模储能建设的必要性 三 储能在电网侧应用 四 河南储能示范工程建设情况
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日负荷调节，频 率控制和系统备 用，现场具备建 设条件
调峰，系统备用 ， 现场具备建设条 件
调峰、频率控制 、UPS和电能质 量
电能质量控制、 输配电稳定， UPS
输电系统稳定、 电能质量控制
与FACTS结合
储能类型
铅酸电池
电 液流电池 化 学 储 能
钠硫电池
锂电池
典型额定功 率
额定能量
特点
技术成熟，成本较 kW~50MW 1min~3hr 小
➢ 不足
• 系统复杂； • 有高速转动部件； • 轴承待机损耗问题
②储能系统的主要特点
储能类型
抽水储能
机 械 储 压缩空气 能
飞轮储能
超导储能 电 磁 储 电容器 能
超级电容
典型额定功率
100 ~ 2000MW
10 ~ 300MW
5kW ~ 1.5 MW
10kW~1M W
1~100kW 10kW~1M W
加州 加州
250 5000
能量 （kWh）
20000 32000 75000
储能技术/ 产品提供
商 Xtreme Power Xtreme Power A123 Systems Primus Power
4400
A123
1000 Enervault
500 ZBB Energy BYD
项目 状态 运行 规划
电系统
平衡电力消费， 平稳电力供应 及降低对发电
厂的依赖
中国
项目名称
项目时 项目地
间
点
国家风光储输 示范工程
2011
张北县
上海崇明风储 项目
2015
崇明岛
储能系统 20MW 2MW
夏威夷毛伊 岛
30000
First Wind
夏威夷毛伊 岛
10000
南加州爱迪生 加州，蒂哈
公ower Corporation
加州，莫德 斯托灌溉区
25000
毛伊岛电气公 司
夏威夷群岛， 毛伊岛
10000
Ktech公司
加州，莫德 斯托
250
SunPower
洛杉矶水电部 (LADWP)
电能质量、备用 电源、调峰填谷 、能量管理、可 再生储能
电能质量、备用 电源、UPS
一、储能系统分类及特点 二、储能系统应用前景和研究热点 三、储能技术在电网中应用的典型案例
1、在可 再生能源 中的应用
研究
大规模可再生电源接入后，其波动性、间歇性和随机性 不仅增加电力系统调峰压力，而且影响电力系统的安全 稳定运行。引入储能技术可以有效平抑新能源功率波动， 增强新能源发电可控性，提高新能源的并网接入能力。
储能在电网中的应用前景及案例分析
二〇一五年九月
一、储能系统分类及特点 二、储能系统应用前景和研究热点 三、储能技术在电网中应用的典型案例
①储能系统的分类
电能可以转换 为化学能、势 能、动能、电 磁能等形态存 储，按照其具 体方式可分为 机械、电磁、 电化学和相变 储能四大类型
机械储能
抽水蓄能 压缩空气储能 飞轮储能
额定能量 4-10hr
1~ 20hr
15s~15 min 2s~5min 1s~1min 1~30s
特点
规模大，技术成熟 响应慢，需要地理 资源。
大规模。响应慢 需要地理资源
比功率较大。成本 高、噪音大
响应快，比功率高 成本高、维护困难
响应快，比功率高 比能量太低 响应快，比功率高 成本高、储能低
应用场合
运行 运行
运行
日本
项目名称
聚集光伏发 电系统并网
项目
大型光伏发 电系统及电 网稳定性验
证项目
大城市中的 大型示范项
目
项目时 间
2002年2007年
2006年2010年
2010年
项目 储能系统
详细信息
系统应用
地点
大田 市
每个光伏发 电系统配备 9.6KWh的铅
酸蓄电池
大田市超过553个 家庭安装了总量 2129KW的光伏系统， 且每个系统都配备 铅酸蓄电池系统
电磁储能
超导储能 电容器 超级电容储能
电化学储能
铅酸、锂离子、 钠硫和液流等 电池储能
飞轮储能
锂离子电池
铅酸电池
钠硫电池
②储能系统的主要特点
锂离子电池
优点：
✓ 高比能量； ✓ 高比功率； ✓ 高能量转换效率； ✓ 长循环寿命
不足：
有的体系安全性较差； 价格还不够低
钛酸锂等新材料的开发和应用，大大 改善了锂离子电池的安全性能和循环 寿命，从而可将锂离子电池用于更大 规模的储能。
②储能系统的主要特点
液流电池
优点
缺点
(1)大规模蓄电，选址不受地 (1)正极、负极电解
域限制；
液交叉污染；
(2)安全，可深度放电；
(2)要用价贵的离子
(3)有很大的充放电速率； 交换膜；
(4)长寿命，高可靠性；
(3)两份溶液，体积
(5)无排放，噪音小；
大，平均之后比能
(6)启动快，充、放电切换快； 量低。
寿命低，环保问题
5kW~100M W
1~20hr
电池循环次数长， 可深充深放，适于 组合；储能密度低
100kW100MW
kW－MW
数小时
比能量较高。成本 高、运行安全问题 有待改进
分钟-小时
比能量高，成本较 高 安全问题有待改进
应用场合
电能质量、频率 控制、电站备用 、黑启动、可再 生储能
电能质量、备用 电源、调峰填谷 、能量管理、可 再生储能
美国
项目名称
夏威夷Kaheawa风 电一期项目
夏威夷Kaheawa风 电二期项目
SCE Tehachapi风 电储能项目
能源固化风电场项 目
毛伊岛电气公司风 电并网项目
用于可再生能源并 网的液流电池智能
电网项目 加州太阳能计划研
发项目一期 洛杉矶特哈查比山 的松树风电厂项目
业主
地区
功率 （kW)
First Wind
(7)价廉，1-2 年可建成；
(8)运行和维持费低。
②储能系统的主要特点
超级电容
优点：循环寿命若干万次，比功率高； 缺点：比容量小；单位能量投资高； 关键：开拓毫秒-秒级的应用、降低成本
②储能系统的主要特点
飞轮储能
➢ 优势
• 效率：70%-90%； • 输出功率：kW-MW，由电 动/发电机和电力变换装置 决定； • 响应速度：5-25ms，515s达到额定输出； • 寿命：大于20年； • 工作温度：-40℃ ～ 50℃ • 低维护、环境友好
在发生“过电 压”时避免能
量损失
1.5MW/11.8M 在稚内市建设一座
稚内 Wh钠硫电池、 5MW的光伏电站， 太阳能发电输
市 1.5MW/25KWh 为其配备钠硫电池 出稳定
电容器
和电容器系统
横滨 市
镍氢电池、 锂离子电池、 电动汽车蓄 电池、全钒 氧化还原液
流电池
27MW的光伏发电 设备（13MW的住宅 光伏系统和14MW的 中型到大型系统发
调峰，系统备用 ， 现场具备建设条 件
调峰、频率控制 、UPS和电能质 量
电能质量控制、 输配电稳定， UPS
输电系统稳定、 电能质量控制
与FACTS结合
储能类型
铅酸电池
电 液流电池 化 学 储 能
钠硫电池
锂电池
典型额定功 率
额定能量
特点
技术成熟，成本较 kW~50MW 1min~3hr 小
➢ 不足
• 系统复杂； • 有高速转动部件； • 轴承待机损耗问题
②储能系统的主要特点
储能类型
抽水储能
机 械 储 压缩空气 能
飞轮储能
超导储能 电 磁 储 电容器 能
超级电容
典型额定功率
100 ~ 2000MW
10 ~ 300MW
5kW ~ 1.5 MW
10kW~1M W
1~100kW 10kW~1M W
加州 加州
250 5000
能量 （kWh）
20000 32000 75000
储能技术/ 产品提供
商 Xtreme Power Xtreme Power A123 Systems Primus Power
4400
A123
1000 Enervault
500 ZBB Energy BYD
项目 状态 运行 规划
电系统
平衡电力消费， 平稳电力供应 及降低对发电
厂的依赖
中国
项目名称
项目时 项目地
间
点
国家风光储输 示范工程
2011
张北县
上海崇明风储 项目
2015
崇明岛
储能系统 20MW 2MW
夏威夷毛伊 岛
30000
First Wind
夏威夷毛伊 岛
10000
南加州爱迪生 加州，蒂哈
公ower Corporation
加州，莫德 斯托灌溉区
25000
毛伊岛电气公 司
夏威夷群岛， 毛伊岛
10000
Ktech公司
加州，莫德 斯托
250
SunPower
洛杉矶水电部 (LADWP)
电能质量、备用 电源、调峰填谷 、能量管理、可 再生储能
电能质量、备用 电源、UPS
一、储能系统分类及特点 二、储能系统应用前景和研究热点 三、储能技术在电网中应用的典型案例
1、在可 再生能源 中的应用
研究
大规模可再生电源接入后，其波动性、间歇性和随机性 不仅增加电力系统调峰压力，而且影响电力系统的安全 稳定运行。引入储能技术可以有效平抑新能源功率波动， 增强新能源发电可控性，提高新能源的并网接入能力。
储能在电网中的应用前景及案例分析
二〇一五年九月
一、储能系统分类及特点 二、储能系统应用前景和研究热点 三、储能技术在电网中应用的典型案例
①储能系统的分类
电能可以转换 为化学能、势 能、动能、电 磁能等形态存 储，按照其具 体方式可分为 机械、电磁、 电化学和相变 储能四大类型
机械储能
抽水蓄能 压缩空气储能 飞轮储能
额定能量 4-10hr
1~ 20hr
15s~15 min 2s~5min 1s~1min 1~30s
特点
规模大，技术成熟 响应慢，需要地理 资源。
大规模。响应慢 需要地理资源
比功率较大。成本 高、噪音大
响应快，比功率高 成本高、维护困难
响应快，比功率高 比能量太低 响应快，比功率高 成本高、储能低
应用场合
运行 运行
运行
日本
项目名称
聚集光伏发 电系统并网
项目
大型光伏发 电系统及电 网稳定性验
证项目
大城市中的 大型示范项
目
项目时 间
2002年2007年
2006年2010年
2010年
项目 储能系统
详细信息
系统应用
地点
大田 市
每个光伏发 电系统配备 9.6KWh的铅
酸蓄电池
大田市超过553个 家庭安装了总量 2129KW的光伏系统， 且每个系统都配备 铅酸蓄电池系统
电磁储能
超导储能 电容器 超级电容储能
电化学储能
铅酸、锂离子、 钠硫和液流等 电池储能
飞轮储能
锂离子电池
铅酸电池
钠硫电池
②储能系统的主要特点
锂离子电池
优点：
✓ 高比能量； ✓ 高比功率； ✓ 高能量转换效率； ✓ 长循环寿命
不足：
有的体系安全性较差； 价格还不够低
钛酸锂等新材料的开发和应用，大大 改善了锂离子电池的安全性能和循环 寿命，从而可将锂离子电池用于更大 规模的储能。
②储能系统的主要特点
液流电池
优点
缺点
(1)大规模蓄电，选址不受地 (1)正极、负极电解
域限制；
液交叉污染；
(2)安全，可深度放电；
(2)要用价贵的离子
(3)有很大的充放电速率； 交换膜；
(4)长寿命，高可靠性；
(3)两份溶液，体积
(5)无排放，噪音小；
大，平均之后比能
(6)启动快，充、放电切换快； 量低。
寿命低，环保问题
5kW~100M W
1~20hr
电池循环次数长， 可深充深放，适于 组合；储能密度低
100kW100MW
kW－MW
数小时
比能量较高。成本 高、运行安全问题 有待改进
分钟-小时
比能量高，成本较 高 安全问题有待改进
应用场合
电能质量、频率 控制、电站备用 、黑启动、可再 生储能
电能质量、备用 电源、调峰填谷 、能量管理、可 再生储能
美国
项目名称
夏威夷Kaheawa风 电一期项目
夏威夷Kaheawa风 电二期项目
SCE Tehachapi风 电储能项目
能源固化风电场项 目
毛伊岛电气公司风 电并网项目
用于可再生能源并 网的液流电池智能
电网项目 加州太阳能计划研
发项目一期 洛杉矶特哈查比山 的松树风电厂项目
业主
地区
功率 （kW)
First Wind
(7)价廉，1-2 年可建成；
(8)运行和维持费低。
②储能系统的主要特点
超级电容
优点：循环寿命若干万次，比功率高； 缺点：比容量小；单位能量投资高； 关键：开拓毫秒-秒级的应用、降低成本
②储能系统的主要特点
飞轮储能
➢ 优势
• 效率：70%-90%； • 输出功率：kW-MW，由电 动/发电机和电力变换装置 决定； • 响应速度：5-25ms，515s达到额定输出； • 寿命：大于20年； • 工作温度：-40℃ ～ 50℃ • 低维护、环境友好
在发生“过电 压”时避免能
量损失
1.5MW/11.8M 在稚内市建设一座
稚内 Wh钠硫电池、 5MW的光伏电站， 太阳能发电输
市 1.5MW/25KWh 为其配备钠硫电池 出稳定
电容器
和电容器系统
横滨 市
镍氢电池、 锂离子电池、 电动汽车蓄 电池、全钒 氧化还原液
流电池
27MW的光伏发电 设备（13MW的住宅 光伏系统和14MW的 中型到大型系统发