郭家宝-储能在智能电网中应用与发展趋势40页PPT
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储能的应用现状和发展趋势分析发布时间:2022-05-04T10:06:52.260Z 来源:《当代电力文化》2022年1期作者:郭光友[导读] 储能发电在我国电源侧、电网改造侧、用户配电侧、集中式及可再生式能源和并网、郭光友山东电力建设第三工程有限公司山东青岛 266100摘要:储能发电在我国电源侧、电网改造侧、用户配电侧、集中式及可再生式能源和并网、辅助供电服务领域等众多领域里均逐步得到发展了国内外大量典型应用,对推动节能环保减排、可靠性水平提高、电能质量水平改善、可再生能源渗透率持续提升效益和资本收益快速增值能力等五个方面发展具有极为重要广泛的理论实际指导意义。
关键词:大规模化学储能设备;大规模电化学储能材料;大规模物理储能装置;国外应用的现状问题;未来及发展新趋势随着未来社会经济水平的迅速发展,储能电网技术已经作为新一代智能电网领域基础设施中最不可或缺的关键一部分,其能够发挥应有的引领作用已经越来越之重要。
由于存在波动性和高随机性,风光能等其他可利用再生的能源大规模地实现规模化或并网,对智能电网安全造成到了一个较大范围的潜在影响,而合理利用光伏储能也可以进一步提高其他可持续再生利用能源风险的消纳。
1储能方式及特性目前,人类普遍使用的材料储能和发电运行方式有多种,大致可分为电化学储能、物理储能、技术储能和电磁储能。
其中,电化学储能通用应用技术开发的主要内容应包括电解铅酸、氢镍、镉镍、锂离子、钠硫水和薄膜等离子体电池储能液流,新型超碱性电容储能技术的应用、新型储氢材料的应用以及其他新型化学品储能工作方法的应用;其中的物理储能利用方法主要技术还将包括抽水式蓄放能、压缩式空气储能系统和机械飞轮储能。
超级电容器、飞轮储能、超导储能这些典型电容器产品其额定的放电功率比虽通常都可以相差至很低微小,但是因为它们却具有达到了一种很高且稳定持久的瞬时变比的释放功率比特性和能够有相对很短的小电流瞬时响应和放电响应时间,可以轻松满足各种大功率范围电流的瞬时快速放电,适用于各种有效措施应对线路电压频率的急剧突降、瞬时大面积故障停电、提高用户电能质量、抑制电力系统低频谐波和振荡等现象等。
智能电网中的储能技术应用研究随着能源消耗的不断增加和全球能源危机的逼近,对可再生能源和能源储存技术的需求越来越大。
智能电网作为一个以可再生能源为主导、通过先进信息通信技术实现供需匹配和优化管理的电力系统,对储能技术的应用提出了更高的要求和挑战。
智能电网中的储能技术是将可再生能源的不确定性与需求波动性相匹配的关键,也是实现电网自主、安全和经济运行的重要手段。
储能技术可以在能源供应过剩的时候将多余电能储存下来,以备不时之需。
同时,在能源需求高峰期,储能技术又可以释放储存的电能,满足电力系统和用户的能源需求。
因此,储能技术的应用对于智能电网的可靠性、可持续性和经济性至关重要。
目前,智能电网中主要采用的储能技术包括电池储能技术、超级电容储能技术、压缩空气储能技术、液流储能技术等。
这些技术各具特点,在智能电网中发挥着不同的作用。
首先,电池储能技术是目前智能电网中最常见和实用的储能技术之一。
它具有高能量密度、长寿命、快速响应和较高的循环效率等优点。
电池储能技术可以将多余的电能储存起来,并在峰值需求期释放出来,实现电网供需的平衡。
此外,电池储能技术还可以为用户提供备用电源,保障用电的稳定性。
其次,超级电容储能技术是另一种在智能电网中广泛应用的储能技术。
超级电容具有快速充放电速度、长寿命和良好的高温性能等优势。
在智能电网中,超级电容可以提供短期储能,用于快速响应峰值需求期间的能量调度。
此外,超级电容还可以起到缓解电网瞬时电压和频率波动的作用,提高电网的稳定性。
此外,压缩空气储能技术也被广泛应用于智能电网中。
该技术通过将多余的电能转化为压缩空气,并储存于地下储气库中。
在用电高峰期,储气库中的压缩空气可以通过逆向风能或太阳能来释放,驱动涡轮发电机发电。
压缩空气储能技术具有高效能量传输和储存、长期储存能力和对环境友好等优点。
最后,液流储能技术是一种新兴的储能技术,在智能电网中的应用前景被广泛看好。
它利用电能将溶液分离成高低浓度的二元液体,再在需要时将二者重新混合,释放出储存的电能。
电池储能技术的现状及发展趋势张幻灯片目前,电池储能技术已经广泛应用于各个领域,如电动车、智能家居、船舶、铁路、电力系统等。
特别是在电力系统领域,电池储能技术已成为重要的支撑技术,可以实现电网的平稳运行、容量平衡、备用电力等功能。
电池储能技术的应用还存在一些局限性,如成本较高、安全性不足等问题。
目前,随着电池储能技术的不断发展和完善,电池的成本逐步下降,其应用范围和领域也不断扩大。
1.高能量密度和长寿命电池的研发电池储能技术的发展离不开新材料和新技术的研发应用。
目前,高能量密度和长寿命电池已成为电池研发的重点方向。
未来,相信将会有更多的新型材料和新技术被应用到电池储能领域。
2.实现低成本高效能的电池制造技术电池制造技术是影响电池成本和性能的关键因素之一。
未来,应该加强电池制造技术的研发,实现低成本、高效能电池的制造。
3.提高电池组件的安全性目前,电池安全问题是电池储能技术应用的重要瓶颈之一。
未来,应该继续完善电池组件和电池系统的安全性,加强热稳定性和防爆能力,确保电池储能技术的可靠性和安全性。
4.多种电池技术的混合应用在电池储能技术的应用领域中,通常采用多种电池技术的混合应用。
例如,在电动车领域,采用多种电池技术的混合应用,可以实现更长的续航里程和更高的能量效率。
未来,多种电池技术的混合应用将成为电池储能技术的重要发展方向。
综上所述,电池储能技术是目前储能技术中应用最广泛、成熟度最高的技术之一。
未来,随着新材料、新技术的不断推出,电池储能技术将会在各个领域得到更广泛的应用。