各种储能技术简介-图片版
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储能解决方案5种不同技术路线对比,附储能商业模式汇总现阶段存在几种主流的储能解决方案技术路线,不同的技术路线各有优缺点。
简单介绍如下:1、集中式:电池簇→直流电缆→直流汇流箱→直流电缆→集中式变流器→交流电缆→升压变压器多个电池簇直接在直流侧的母线并联,直流电汇流后通过储能变流器转换成交流,这种方式是目前应用较广的一种技术路线,优点是控制简单,缺点是电池簇之间电压不一致时会产生环流。
代表企业:YG,SN,KH等2、分散式:电池簇→直流电缆→变流器→交流电缆→交流汇流箱→交流电缆→升压变压器每个电池簇单独与一个储能变流器串联,多个储能变流器在交流母线侧进行并联,不在直流侧并联。
这种方式的优点是可以解决电池簇间的环流问题,每个簇可以单独管理或者故障隔离,缺点是因为变流器数量较多,对系统的稳定性和可靠性要求较高。
代表企业:JD3、集散式:电池簇→DC/DC→直流电缆→单个变流器→交流电缆→交流汇流箱→交流电缆→升压变压器每个电池簇经过直流变压器(DC/DC)变成一致的电压以后在直流侧进行并联,直流电汇流后通过储能变流器转换成交流。
不同于集中式的是集散式在每个电池簇使用了DC/DC。
优点是可以解决电池簇间因电压不一样会产生环流的问题。
缺点是增加了DC/DC元件,也有能量损耗。
代表企业:Tesla4、组串式: 电池簇→DC/DC→直流电缆→多个变流器→交流电缆→交流汇流箱→交流电缆→升压变压器和集散式相似,区别在于直流电汇流后通过多个容量较小的变流器转换成交流,而不是通过一个容量较大的变流器进行变流。
优点是单个变流器故障不会影响整个储能系统。
代表企业:HW5、高压级联直挂式:电池→H桥(DC/AC功率单元)→H桥级联→三相星型连接。
系统包含多个储能单元,每个储能单元由H桥和独立小电池堆组成,每相由多个储能单元串联至一定的电压直接接入交流电网。
优点是无需升压变压器,减小系统损耗,减少占地面积,无电池簇间并联,消除簇间环流问题。
储能技术的基础知识一、基本介绍广义定义:储能即能量的存储。
是指通过介质或者设备,把能量存储起来,基于未来应用需要以特定能量形式释放出来的循环过程。
狭义定义:针对电能的存储。
指利用化学或者物理的方法将产生的能量存储起来,并在需要时以电能形式释放的一系列技术和措施。
(后续介绍中均为狭义定义下的电力储能)01.术语和定义电池储能系统(BatteryEnergyStorageSystem,BESS):是一个利用采锂电池或铅电池作为能量储存载体,一定时间内存储电能和供应电能的系统,而且提供的电能具有平滑过渡、削峰填谷、调频调压等功能。
电芯(BatteryCelI):单个电池,电池的最小单元。
电池模组(BatteryModule/Pack):一系列单个电池的标准封装。
电池架/簇(BatteryRack/Cluster):一系列电池模组组成的储能单元。
电池汇流柜(BatteryCollectionPanel,BCP):介于电池机架和储能逆变器之间,类似于光伏直流汇流箱。
储能变流器(PoWerCOnVerSionSyStern,PCS):双向直流交流逆变器。
电池管理系统(BatteryManagementSystem,BMS):智能化管理及维护各个电池单元,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。
能量管理系统(EnergyManagementSystem,EMS):是一种集软硬件于一体的智能化系统,用于监控、控制和优化能源系统中的能量流动和能源消耗。
它基于数据采集、分析和决策支持技术,能够实时监测能源设备的运行状态、能源消耗情况以及环境条件,从而实现对能源的高效管理和优化。
暖通空调系统:通常用在电池集装箱内,保证电池通风散热和保暖。
电池容量(BatteryCapacity):能够容纳或释放的电荷Q,即电池容量(Ah)=电流(A)X放电时间(h),单位一般为Ah(安时)。
比如储能电池标注96Ah,那么在工作电流为96A的时候,理论上可以使用1小时。
电力系统的6种储能技术储能技术在包括电力系统在内的多个领域中具有广泛的用途,近年来世界范围内的电力工业重组给各种各样的储能技术带来了新的发展机遇,采用这些技术可以更好地实现电力系统的能量管理,尤其是在可再生能源和分布式发电领域,这种作用尤为明显,在传统的发电和输配电网络中,这些新技术同样可以得到应用。
以下简要介绍各种储能技术的基本原理及其发展现状。
1 抽水储能抽水蓄能电站在应用时必须配备上、下游两个水库。
在负荷低谷时段,抽水储能设备工作在电动机状态,将下游水库的水抽到上游水库保存。
在负荷高峰时,抽水储能设备工作于发电机的状态,利用储存在上游水库中的水发电。
一些高坝水电站具有储水容量,可以将其用作抽水蓄能电站进行电力调度。
利用矿井或者其他洞穴实现地下抽水储能在技术上也是可行的,海洋有时也可以当作下游水库用,1999年日本建成了第一座利用海水的抽水蓄能电站。
抽水储能最早于19世纪90年代在意大利和瑞士得到应用,1933年出现了可逆机组(包括泵水轮机和电动与发电机),现在出现了转速可调机组以提高能量的效率。
抽水蓄能电站可以按照任意容量建造,储存能量的释放时间可以从几小时到几天,其效率在70%至85%之间。
抽水储能是在电力系统中得到最为广泛应用的一种储能技术,其主要应用领域包括能量管理、频率控制以及提供系统的备用容量。
目前,全世界共有超过90GW的抽水储能机组投入运行,约占全球总装机容量的3%。
限制抽水蓄能电站更广泛应用的一个重要制约因素是建设工期长,工程投资较大。
2 先进蓄电池储能据估计,全球每年对蓄电池的市场需求大约为150亿美元,在工业用蓄电池方面,如:用于UPS、电能质量调节、备用电池等,其市场总量可达50亿美元。
在美国、欧洲以及亚洲,正在组建生产电力系统储能用的高性能蓄电池企业。
在过去的12至18个月里,已有生产能力达每年300MW的蓄电池生产线投入运行。
铅酸电池是最古老、也是最成熟的蓄电池技术。
常见储能技术分类与性能分析储能技术是指将电能或其他形式的能量在储存装置中暂时保存,待需要时再释放出来的技术。
随着可再生能源的快速发展,储能技术在电力系统中的重要性日益增加。
常见的储能技术主要分为机械能储能、化学能储能和电磁能储能三大类。
机械能储能技术主要包括压缩空气储能、液流储能和重力储能。
压缩空气储能是通过将空气压缩至高压状态,然后存储起来,待需求时释放压力,使空气膨胀驱动涡轮发电机发电。
液流储能则是利用液体在储存装置中的流动产生动能,待需求时通过液机组或液压机等方式将动能转化为电能。
重力储能则是利用重力的作用,将物体抬升到较高的位置,待需要时通过释放物体产生下落运动,从而驱动涡轮或其他设备发电。
化学能储能技术主要包括电化学储能和热化学储能。
电化学储能是指利用电化学反应将电能转化为化学能,待需要时通过电化学反应逆过程将化学能转化为电能。
常见的电化学储能技术包括锂离子电池、钠硫电池和铅酸电池等。
热化学储能则是通过化学反应释放高温热能,再将热能转化为电能,常见的热化学储能技术包括氢氧化钠燃烧储热储能系统和溴锤烷储热储能系统等。
电磁能储能技术主要包括超导磁能储存和电容储能。
超导磁能储存是通过将电流通过超导线圈产生磁场能,待需要时通过磁场回路消耗超导线圈中的磁场能,从而将磁场能转化为电能。
电容储能则是指通过将电能储存到电容器中,待需要时通过放电将电场能转化为电能。
各种储能技术有不同的性能特点。
机械能储能技术具有较大的容量和较长的寿命,但实现效率相对较低。
化学能储能技术具有较高的能量密度和较高的能量转化效率,但寿命相对较短。
电磁能储能技术具有较快的响应速度和较高的功率密度,但造价较高。
因此,在实际应用中,需要根据具体需求来选择适合的储能技术。
总体来说,储能技术的发展与应用将对电力系统的可靠性、可持续性和经济性产生重要影响。
随着科技的不断进步和创新,储能技术将能够更好地满足电力系统对储能的需求,推动清洁能源的大规模应用和智能电网的建设。
储能技术分类介绍及其应用第一章储能技术分类介绍1.1储能技术的定义储能技术是指使能量转化为在自然条件下比较稳定的存在形态,再通过介质或者设备把能量存储起来以备在需要时利用的技术。
1.2储能技术分类储能技术作为未来推动新能源产业发展的前瞻性技术,目前已发展出十数种技术类型。
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、相变储能和化学类储能五大类型。
图1.2-1 储能技术分类示意图1.2.1 机械类储能机械储能是电能与机械能之间的相互转换。
机械储能寿命一般较长,容量较大。
目前机械储能技术主要包括:抽水储能、飞轮储能、压缩空气储能等。
不同机械储能有着较明显的技术特性上的差别。
1.2.1.1 抽水蓄能1、技术原理抽水储能是在电力系统中应用最为广泛的一种储能技术,其配备上、下游两个水库,负荷低谷时段抽水储能设备工作在电动机状态,将下游水库的水抽到上游水库保存,负荷高峰时抽水储能设备工作于发电机的状态,利用储存在上游水库中的水发电。
抽水蓄能电站根据上水库有无天然径流汇入,分为纯抽水蓄能电站、混合抽水蓄能电站和调水式抽水蓄能电站。
图1.2-2 抽水蓄能电站原理示意图2、技术特点和应用(1)储能容量大。
抽水储能电站特别适合大容量开发,装机规模可以达到1000MW以上,目前世界最大的抽水蓄能电站为我国的丰宁蓄能电站,完全建成后总装机容量将达到3600MW。
抽水储能的抽水或者放水发电的时间可以从几小时到几天不等,储能总规模远大于其他所有储能设备,是目前世界上规模最大的电力系统储能技术,主要用于电力系统的调峰填谷、调频、调相、紧急事故备用等。
(2)技术成熟可靠。
抽水蓄能电站发展历史悠久,在世界各国得到广泛的发展应用,技术成熟可靠。
我国抽水蓄能电站虽起步晚,但由于常规水电开发技术基础雄厚,起点较高,蓄能电站发展较迅速,同时规划建设有序,建设水平目前已居世界先进水平。
(3)循环次数多,使用寿命长。
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)。
电力储能技术介绍和比较电力储能技术是指将电能转化为其他形式的能量,以便在需要时进行释放。
随着可再生能源的快速发展和电力系统的智能化升级,电力储能技术的应用越来越广泛,并且已经成为电力系统调峰、稳定电网、提高供电质量和效率的重要手段。
目前常见的电力储能技术包括:1.储水式水电站:利用超过负荷要求的电力将水抬升到高处,需要时再放水通过水轮发电机转化为电能。
这种技术具有调节能力强、响应速度快、寿命长的优点,但建设成本高且需要地理条件。
2.储气式电站:将过剩电能利用电解水制取氢气,再储存于高压气体容器中。
需要时通过燃烧氢气来发电。
这种技术具有储能密度高、转化效率高、可以在任何位置建设的优点,但氢气存储和输送的挑战仍然存在。
3.储热式电站:利用过剩电能将热能转化为热储存,需要时通过蓄热材料释放热能,驱动蒸汽机发电。
这种技术具有储能效率高、对环境影响小的优点,但蓄热材料成本高且存在蓄热容量和热损失的问题。
4.储能电池:利用化学反应将电能存储为化学能,需要时通过反向反应释放电能。
常见的储能电池包括铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池等。
这种技术具有储能密度高、响应速度快、可调度性强的优点,是目前最常见和广泛应用的电力储能技术。
5.超级电容器:利用双层电容效应将电能以静电场的形式存贮起来,并且需要时可以以很高速率释放电能。
超级电容器具有储能效率高、寿命长、循环次数多的优点,但储能密度低,适合于短时间高功率放电应用。
以上电力储能技术各有优缺点,不同技术的选择应该基于实际需求,包括功率、容量、调节速度、寿命和成本等方面的考虑。
根据不同的应用场景,可以采用单一技术或多种技术的组合来满足需求。
总的来说,电力储能技术的发展对于电力系统的稳定运行和可持续发展具有重要意义。
随着技术的不断进步,电力储能技术在提高能源利用效率、减少碳排放、促进可再生能源的大规模利用等方面有着广阔的应用前景。
储能技术路径分类
储能技术根据能量存储形式和转换机制的不同,可以分为多种路径。
以下是主要的储能技术分类:
1. 机械储能:
1)抽水蓄能:通过将电能转化为水的势能,在需要时再将势能转化为电能输出。
2)飞轮储能:利用电动机加速飞轮旋转储存动能,在释放时电机转变为发电机,
将动能转化回电能。
2. 电化学储能:
1)锂离子电池:包括锂铁磷酸盐、三元锂电池等,广泛应用在电动汽车和电网
级储能系统中。
2)铅酸蓄电池:传统的储能设备,成本较低但寿命相对较短,主要用于备用电
源和部分可再生能源系统的储能。
3)全钒液流电池(VRB):采用钒氧化还原反应进行充放电,具有长寿命、环保
及规模扩展性好的特点。
4)钠硫电池:高能量密度,适用于大规模电力储能。
3. 化学储能:
1)氢储能:通过电解水制氢,将多余电力以氢气的形式储存起来,必要时通过
燃料电池等方式将氢能重新转化为电能。
2)热能储存:如熔盐储热、显热或潜热储存,通常与太阳能光热发电配套使用。
4. 电磁储能:
超导磁储能(SMES):利用超导体材料在低温下的零电阻特性储存电磁能。
5. 压缩空气储能:
将电能用于压缩空气并将其储存在地下洞穴或其他容器内,当需要时再释放压缩空气驱动涡轮发电机发电。
6. 飞灰球储能:
一种利用高温下陶瓷颗粒吸热储能并在低温下释放热量的技术。
7. 超级电容器:
又称为双电层电容器,能够快速充放电,常用于功率密度需求高的场合。
每种储能技术都有其适用场景和优缺点,选择何种储能方式取决于应用场景、经济性、效率、循环寿命等因素。
传统储能和新型储能分类标准传统储能和新型储能分类标准一、传统储能的分类1. 机械储能传统储能中最为常见的就是机械储能。
机械储能指通过机械装置将电能转化为动能或者势能进行储存。
最典型的例子就是水能储存系统,即水电站。
当电能供过于求时,水电站会利用多余的电能将水抽到高处,形成水库;当需电时,水会被释放,并推动水轮机发电。
2. 电化学储能电化学储能是另一种常见的传统储能方式。
它通过将电能直接转化为化学能进行储存。
目前最为常见的电化学储能方式包括铅酸蓄电池、锂离子电池等。
这些储能方式可以应用在电动汽车、手机、家用电器等领域。
3. 热储能热储能是指将电能转化为热能进行储存。
这种方式在工业生产和供暖领域有着广泛应用。
通过电能驱动热泵将热能储存在水或者空气中,用于冬季室内供暖或夏季室内冷却。
二、新型储能的分类1. 理化储能理化储能是一种新型的储能技术,它结合了物理和化学的特性,将电能转化为化学能或者物理能进行储存。
典型的例子包括超级电容器和钠硫电池。
超级电容器具有高功率密度和长循环寿命的特点,适合用于瞬时储能和瞬时放电;而钠硫电池则具有高能量密度和长周期寿命的特点,适合用于电网调峰和储备电力。
2. 功率电子储能功率电子储能是一种结合了功率电子技术和储能技术的新型储能方式。
它通过将电能转化为其他形式的能量进行储存,例如电磁场能、压缩气体能等。
这种储能方式具有高效率和快速响应的特点,适合用于频繁充放电和瞬时供电。
3. 离岛电网储能随着离岛电网的发展,海水淡化、微网供电等技术也开始崭露头角,这将成为未来新型储能的发展方向。
离岛电网储能主要包括风能、太阳能储能、钠硫电池等,将是未来发展的重点。
三、我的个人观点和理解在我看来,传统储能和新型储能都各有优势和劣势。
传统储能成熟稳定,技术相对成熟,但在提高储能效率、减少成本、延长使用寿命等方面还有待提升。
而新型储能技术具有高能量密度、环保、可再生等特点,但技术相对尚未成熟,需要更多的研发和应用实践。
能源储存行业的储能技术资料储能技术是能源行业中至关重要的一项技术领域,它能够解决能源供需不平衡和提高能源利用效率的问题。
随着可再生能源的快速发展,对储能技术的需求也越来越大。
本文将介绍几种常见的储能技术,包括电池能量储存、压缩空气储能、储水式储能和超级电容器。
一、电池能量储存电池是储能技术的重要组成部分,它能够将电能转化为化学能,并在需要时将储存的能量释放出来。
目前,常见的电池类型包括铅酸电池、锂离子电池、镍氢电池等。
这些电池的特点是容量大、寿命长,适用于储能系统的建设。
电池储能技术在电力系统中得到了广泛应用,能够平衡电网负荷,提高电能利用效率。
二、压缩空气储能压缩空气储能技术是一种利用空气压缩储存能量的技术。
将电力系统中多余的电能转化为压缩空气,然后将其贮存在地下储气库中。
在需求高峰期,通过释放压缩空气,再转化为电能供应给电力系统。
这种储能技术具有高效、环保的特点,能够提供持续稳定的能源供应。
三、储水式储能储水式储能技术是一种将电能转化为重力势能的技术。
将电能利用水泵抬升水位,储存在高处的水库中;在需要能源时,通过释放水库中的水,将其转化为电能。
这种技术具有储能容量大、储存时间长的特点,适用于大规模能源储存。
四、超级电容器超级电容器是一种能够存储和放电大量电荷的设备,具有高功率密度和长寿命的特点。
它能够以非化学能储存和释放电能,相比于传统电池,充放电速度更快,并且寿命更长。
超级电容器广泛应用于电动车辆、智能电网等领域,是一种具有巨大潜力的储能技术。
总结:能源储存行业的储能技术在能源行业中起到了至关重要的作用。
通过合理利用各种储能技术,可以解决能源供需不平衡的问题,提高能源利用效率。
本文介绍了电池能量储存、压缩空气储能、储水式储能和超级电容器等常见的储能技术。
希望这些资料可以帮助您更好地了解和应用储能技术,推动能源行业的可持续发展。
储能技术讲解
储能技术指的是将电能、热能、机械能等形式的能量进行存储和释放的技术。
其主要目的是解决能源的不稳定和间歇性问题,提高能源的利用效率和经济性。
储能技术的应用范围非常广泛,包括但不限于电力系统、交通运输、航空航天、建筑能源等领域。
常见的储能技术包括电化学储能技术、机械储能技术、热量储能技术、重力储能技术等。
其中,电化学储能技术是应用最为广泛的一种技术,主要包括电池、超级电容器和燃料电池等。
机械储能技术包括飞轮储能和压缩空气储能等,热量储能技术包括蓄热式太阳能发电和热泵等,重力储能技术包括抽水蓄能和重物蓄能等。
储能技术的发展趋势是以高效、环保、低成本为主导。
随着新能源的快速发展,储能技术将成为新能源领域的重要组成部分,也将为人类提供更加稳定、可靠、环保的能源解决方案。
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