第一讲-蓄能技术简介

抽水蓄能发电技术抽水蓄能发电技术是一种利用水的重力势能和机械能相互转换的发电方法。

它通过将低水位的水抽升至高水位，然后将高位的水通过涵道流入水轮机，使水轮机带动发电机发电。

在高谷期间，水库中的水被抽升至高水位蓄能，以备用于高峰期的供电需求。

这种技术的优势在于可以通过抽水和释放水的方式灵活调节发电量，可以应对不同时间段的用电需求。

它可以充分利用水资源，将不同时间段的取水和放水需求平衡，提高水资源的利用率。

同时，抽水蓄能发电技术还具有环境友好性，因为它不需要排放温室气体，对环境造成的污染较小。

抽水蓄能发电技术的主要设备包括抽水泵、发电机和水轮机。

抽水泵是将低水位的水抽升至高水位的主要设备，水轮机则是将水的动能转换为机械能，驱动发电机发电。

这些设备需要在水能转化效率高、稳定性强的前提下工作。

在抽水阶段，水泵将低位水抽升至高位水库。

这通常是在电力负荷低谷期间进行的，这个时候电力供应相对充足。

抽水泵需要消耗一定的电能来驱动，但这种损失可以通过高峰期的发电所得来弥补。

在发电阶段，释放阀门被打开，水从高位水库通过涵道进入水轮机。

水轮机的叶轮被水流推动旋转，并驱动发电机发电。

这个过程是通过将水的动能转换为机械能，再转换为电能的。

目前，德国、美国、日本等国家已经建立了一些大规模的抽水蓄能电站。

在中国，抽水蓄能发电技术也得到了广泛应用。

例如，中国西北地区的甘肃祁连山抽蓄电站是中国最大的抽水蓄能电站，具有很高的发电效率和稳定性。

然而，抽水蓄能发电技术也存在一些挑战。

其中之一是适当的地理条件。

由于抽水蓄能设施需要建造在高低相差较大的地方，因此寻找适合建设的地理区域可能会受到限制。

此外，设备和建设成本也是一个挑战，抽水蓄能发电设施的建设需要大量资金和建设时间。

总之，抽水蓄能发电技术是一种灵活、高效、环保的发电方式。

它可以平衡电力负荷，提高水资源利用率，并为高峰时段供应可靠的电力。

尽管在建设成本和地理条件上存在一些挑战，但随着技术的进步和环境可持续性的重要性，抽水蓄能发电技术有望在未来得到更广泛的应用。

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。

各项储能技术的原理及应用储能技术是指将能量从高峰供应期转移到低峰需求期以平衡电力系统的能源供给和需求之间的差异。

它在电力系统中起到了重要的作用，不仅能够提高电力系统的稳定性和可靠性，还能够有效利用可再生能源，减少碳排放。

目前，常见的储能技术主要包括抽水蓄能、电池储能、超级电容器储能和氢能储能等。

一、抽水蓄能储能技术抽水蓄能是一种较为成熟的储能技术，其原理是利用电力将水从低处抽到高处，待需要使用电力时将水释放下来驱动涡轮发电机发电。

抽水蓄能技术的优点是储能量大、自然界中水资源丰富、不产生废气废水，且具有响应速度快的优势。

因此，抽水蓄能被广泛应用于电网的平衡调峰、频率调节等方面。

二、电池储能技术电池储能技术是以电化学反应为基础，将电能转化为化学能进行储存，并在需要时将化学能再次转化为电能。

目前，最为常见的电池储能技术有铅酸电池、锂离子电池和钠硫电池等。

电池储能技术具有单元容量大、循环寿命长、起伏小等优点，广泛应用于电动汽车、家庭和工业储能等领域。

三、超级电容器储能技术超级电容器储能技术利用电荷在电极表面的吸附和解离来实现能量的存储和释放。

相比于传统电池储能技术，超级电容器具有充放电速度快、寿命长、高效率和高功率等优点。

因此，超级电容器广泛应用于电网频率调节、电动汽车启动加速和再生制动等场景中。

四、氢能储能技术氢能储能技术利用电能将水电解成氢气，并将氢气储存在储氢罐中，当需要时，将氢气通过燃料电池与氧气反应产生电能。

氢能储能技术具有储能量大、高效、清洁等特点，被广泛应用于再生能源的储能领域。

综上所述，储能技术在电力系统中有着广泛的应用。

不同储能技术各具特点，可以根据需求选择合适的储能技术。

随着可再生能源的快速发展和电力系统的升级，储能技术的应用前景将更加广阔，会进一步推动清洁能源革命。

抽水蓄能的原理抽水蓄能（Pumped storage）是一种利用水力能量进行储存和释放的技术，主要用于调节电力供应和需求之间的差异以及峰值负荷时段的能量需求。

它是一种可再生能源的储能方式，具有高效、环保、灵活性强等优势，被广泛应用于电力系统中。

抽水蓄能的原理基于水力能的转化和转移，它通过将水从低处抽取到高处，储存在上层或上游的水库中，以潜在能的形式保存起来。

当需要释放储存的能量时，水流会通过下降的管道（又称为压力管道）流向低处，驱动涡轮机发电。

整个过程中，水的能量从一种形式转化为另一种形式，实现能量的储存和转移。

抽水蓄能系统主要由上、下两个水库、抽水和发电两个水泵-涡轮机组以及上、下述各段的压力管道和配套设备等组成。

系统的工作过程可分为四个阶段：抽水、储能、出水和发电。

首先，当电力需求较低时，抽水蓄能系统会利用额外的电力来启动上游水库的水泵，将水从下游水库抽泵至上游水库。

在这个过程中，水泵将机械能转化为水的潜在能，将水储存在上层水库中，等待在电力需求高峰期释放储存的能量。

其次，储能阶段是抽水蓄能系统的核心部分。

当电力需求较低时，储存在上层水库中的水能被保存为潜在能。

这个阶段的持续时间可以长达几小时或几天，具体取决于系统的容量和需求。

第三阶段是出水过程。

当电力需求增加时，抽水蓄能系统会启动涡轮机，通过打开水闸或阀门，使上层水库中的水流向下游或下层水库。

水流通过下降管道，由于重力作用而获得动能，并通过涡轮机转化为旋转机械能。

最后，旋转的涡轮机将机械能转化为电能，通过与发电机的连接，产生电力。

这些电能会被送入电网，满足用电需求。

在此过程中，水的能量被完全转化为电能，实现了能量的再利用。

抽水蓄能系统的运行具有灵活性和高效性的特点。

它可以根据电力需求的变化调整能量的储存和释放，实现电力系统的平衡。

此外，抽水蓄能系统还可与其他可再生能源（如风能、太阳能）相结合，解决可再生能源不稳定性和间歇性的问题。

总结来说，抽水蓄能系统通过将水从低处抽泵至高处，储存为潜在能，待需求增加时再通过涡轮机将其转化为电能，实现能量的储存和转移。

抽水蓄能的原理及其应用1. 原理介绍抽水蓄能是一种利用低峰电力时段将水从低处抽到高处储存，然后在高峰电力时段放水发电的技术。

其主要原理如下：1.抽水工作阶段：在低峰电力时段，将大量的水从低处的水库抽到高处的蓄能池中。

这个过程需要耗费一定的能量，通常会利用电力进行抽水。

2.储能阶段：抽水完成后，水被储存在高处的蓄能池中，等待高峰电力时段使用。

3.发电工作阶段：在高峰电力时段，将储存在蓄能池中的水放下来，通过水力发电机组产生电力。

2. 应用举例抽水蓄能技术的应用非常广泛，以下是几个典型的应用例子：2.1 智能电网抽水蓄能技术可以作为智能电网的一种重要的调峰手段。

通过在低峰电力时段将水抽到蓄能池中储存，然后在高峰电力时段放水发电，可以帮助平衡电网的供需差异，提供稳定的电力供应。

2.2 太阳能和风能的储能太阳能和风能是可再生能源，但其能源波动性较大，不易调控，抽水蓄能可以作为储能技术的一种选择。

在太阳能和风能供电不稳定的情况下，将多余的电能用于抽水蓄能，然后在需要电力时发电，以平衡供需差异。

2.3 水资源利用抽水蓄能技术可以帮助优化水资源的利用。

将水从低处水库抽到高处蓄能池，可以在水资源丰富的时候储存水，等到水资源紧缺的时候再放下来用于灌溉、供水等用途。

2.4 防洪调度在洪水来临时，可以利用抽水蓄能技术将水从低洼地区抽到高处的蓄能池中，减少洪水的灾害程度。

等到洪水消退后，再将蓄存的水放下来，以防止水库溢出或河道决口等灾害事件的发生。

3. 抽水蓄能的优势抽水蓄能技术具有许多优势，包括但不限于：•可调度性强：抽水蓄能可以根据电力需求情况进行调度，提供稳定可靠的电力供应。

•高效能转换：抽水蓄能系统利用水力发电机组将水能转换为电能，具有较高的能量转换效率。

•可再生能源集成：抽水蓄能技术可以与太阳能、风能等可再生能源进行集成，提供稳定的可再生能源发电。

•水资源利用：抽水蓄能可帮助优化水资源的利用，储存水资源，减少浪费。

蓄能技术原理深圳市海吉源科技有限公司 2011-12-13 07:15:50 作者:SystemMaster 来源: 文字大小:[大][中][小] ●我国电力状况●装机容量世界第二位；人均用电量较少●电网峰谷差很大●空调耗能情况●基本在用电高峰●每年以15％速度增长●国家提倡采用蓄能技术转移空调的高峰用电●所谓蓄能，就是在电力需求低谷时启动制冷、制热设备，将产生的冷或热储存在某种媒介中；在电力需求高峰时，将储存的冷或热释放出来使用，从而减少高峰用电量。

因此，蓄能技术又称为“移峰填谷”。

采用此技术，就可以减少电网的峰谷差，提高电网的运行效率，少建或缓建电站。

专业蓄能技术深圳市海吉源科技有限公司 2011-12-13 07:09:47 作者:SystemMaster 来源: 文字大小:[大][中][小]对于蓄能空调系统而言，其节省运行费用的关键是系统能够根据峰谷电的时段和末端负荷自动进行运行模式的转换。

1，利用蓄能技术削峰填谷，平衡电网峰谷荷，提高电厂发电设备的利用率，降低运行成本，节省建设投入。

2，利用峰谷荷电力差价，降低空调年运行费用。

3，减少冷水机组容量，降低主机一次性投资。

总用电负荷少，减少配电容量与配电设施费，减少空调系统电力增容费。

4，使用灵活，过渡季节或者非工作时间加班，使用空调可由融冰定量提供，无需开主机，冷量利用率高，节能效果明显，运行费用大大降低。

5，具有应急冷源，提高空调系统的可靠性等。

水蓄冷空调的四大优点深圳市海吉源科技有限公司 2011-12-03 03:32:21 作者:SystemMaster 来源: 文字大小:[大][中][小]◆ 经济制冷系统的容量只需按照日平均负荷选择即可，通过利用消防水池、原有蓄水设施或建筑物地下室等作为蓄冷容器在避免“大马拉小车”的同时降低了初投资, 使用期间单位蓄冷投资随着水蓄冷罐的体积的增大而降低, 当蓄冷量大于7000kW.h（603万kcal），或蓄冷容积大于760m3时，水蓄冷是最为经济的。

1、蓄能装置：实现热量(冷量)转移，削峰填谷的作用。

2、蓄能装置性能：装置容量、蓄能功率、泄能功率、蓄能热效率等。

蓄能装置是未来能源领域可持续发展的重要部分和发展战略，是实现能源可再生化和高效利用的一种有效途径。

虽然它在协调冷热负荷与电负荷的匹配上起着重要的作用，但实际上所起作用的大小受制于需求负荷分布的特点。

但蓄能装置如何使用才能带来最大的经济效益需要进行优化运行计算。

蓄能装置的容量大小也应结合运行效益和投资进行综合考虑。

3、在选择蓄热材料时，设计者应该综合考虑到蓄热能力、初投资、运行费用、占地面积、使用寿命和可靠性等。

4、在规范《太阳能供热采暖工程技术规范》GB50495-2009 中规定，以空气作为工作介质的太阳能采暖系统，应该选用岩石床或相变材料作为蓄热材料。

相变材料在相变过程中吸收或释放能量，这部分能量称为相变潜热。

与显热蓄热相比，相变材料具有高蓄热能力，而且在蓄热过程中具有近似等温的特性。

最典型的是相变墙体的发明与研究，即将相变材料和建筑基体材料相混和，涂抹在房间围护结构的内表面，构造成一种新型复合相变墙体。

这种墙体利用了相变材料在恒定的温度区间里具有极强蓄热能力的特性，不但能够极大地提高墙体的蓄热性能，而且充分有效地吸收透射入房间的太阳辐射能。

与相变材料相比，卵石蓄热属于显热蓄热，蓄热能力较低，占用面积大，但具有易与空气换热、成本低、与建筑的一体化程度高、操作方便和便于管理等特点，已经被广泛认为是可行的蓄热材料用鹅卵石制作的文化石墙具有耐酸、耐寒、吸水率低、不易风化等特点，是一种自然防水、会呼吸的环保墙圈，冷空气从下部风口进入，卵石与空气换热后，热空气从上部风口流出。

值得注意的是，蓄热器四周应具有保温性能。

图5-1 以卵石为蓄热材料的蓄热器结构示意图断面流速、卵石粒径和卵石床长度对蓄热器性能的影响。

（1）以热平衡法为基础，建立了以卵石为蓄热材料的蓄热器数学模型。

（2）搭建实验台，对蓄热器内部卵石温度、空气温度以及空气穿过蓄热器时的流动阻力进行测试。

电力系统中的储能技术教程在电力系统中，储能技术被广泛应用于能源的平衡和电网的稳定运行。

随着可再生能源的快速发展和电力需求的日益增长，储能技术作为解决能源问题的关键技术之一，正逐渐成为电力系统发展的核心。

一、储能技术的种类1. 蓄电池储能技术蓄电池储能技术是最常见且应用最广泛的储能技术之一。

它通过将电能转化为化学能存储在电池中，并在需要时再将化学能转化为电能释放出来。

目前市场上常见的蓄电池储能技术主要包括铅酸蓄电池、锂离子电池、钠硫电池等。

2. 抽水蓄能技术抽水蓄能技术是一种通过将水从低位抽升至高位来储存能量的方法。

在高峰时段，通过释放储存的水能，将其转化为电能，供电网使用。

这种技术具有转换效率高、响应速度快、可调度性强等优点。

3. 压缩空气储能技术压缩空气储能技术是一种将电能转化为气能存储，在需要时再将气能转化为电能的方法。

它通过将空气压缩储存，并在需要时通过膨胀机将气能转化为电能。

该技术具有高效率、长寿命、环保等特点。

4. 超级电容器储能技术超级电容器储能技术通过吸附电介质上的电荷来储存能量。

与传统电容器相比，超级电容器储能技术具有较高的能量密度和快速的充放电速度，适用于短时高功率输出。

二、储能技术的应用领域1. 平衡能源供需电力系统中，储能技术可以平衡能源的供给和需求之间的差异，尤其是在可再生能源不稳定的情况下，可以有效解决能源波动性带来的问题。

通过将多余的能源储存起来，并在电力需求高峰时段释放，可以平滑供电，提高电网的可靠性。

2. 调峰填谷储能技术可以存储低负荷时段的电能，然后在高负荷时段释放储存的能量，以平衡电力系统的负荷需求。

通过这种方式，可以优化电力系统的运行，降低峰值负荷，提高电网的灵活性。

3. 提供备用电源储能技术可以作为备用电源，当电力系统发生故障或停运时，可以迅速投入供电，保障关键领域的用电需求，同时提高电网的可靠性和韧性。

4. 电网频率调节储能技术可以通过快速充放电调节电力系统的频率。

抽水蓄能电能的工作原理
抽水蓄能电能是一种可再生能源的储能技术，其工作原理是通过利用水的势能和重力势能来储存和释放电能。

工作原理如下：
1. 上水：当能源供应过剩的时候（例如太阳能或风能发电时），泵将水从低处的蓄水池抽到高处的上水池。

这个过程需要消耗一定的电能。

2. 蓄能：当能源需求高峰时（例如电力需求高峰时），水将被释放，经过一个管道或隧道流向下方的下水池，而且水会带动涡轮机运转。

涡轮机连接发电机，利用水流的动能产生电能。

3. 发电：涡轮机中的水流能量被转化为机械能，然后通过发电机转化为电能。

4. 回水：水在经过涡轮机后会被输送回蓄水池，以便下一次的储能过程。

下水池和蓄水池之间的高差提供了重力势能。

抽水蓄能电能系统的优势在于其高效率、长寿命和快速响应能力。

因为水的密度很高且不可压缩，所以能量损失较小。

此外，系统能够在短时间内完成从储能到发电的转换，从而满足电网对于快速响应需求的要求。

因此，抽水蓄能电能被广
泛应用于电力能量的储存和调度。

抽水蓄能电站的工作原理抽水蓄能电站是一种利用水力能够储存和再生电能的系统。

它在电力系统中具有重要的作用，能够平衡供需差异、调节电网频率、储备备用能量等。

本文将介绍抽水蓄能电站的工作原理，并探讨其在电力系统中的应用。

一、基本概念抽水蓄能电站是利用电力驱动水泵将低位水抽升至高位水库储存，待电网需求增加时，将储存的水释放，通过水轮机驱动发电机发电的过程。

其工作原理涉及到重力、动能转化、水循环等多个方面。

二、工作过程1. 储能阶段：在储能阶段，电力系统需求较低，电力供应量大于需求量。

此时，抽水蓄能电站利用多余的电力将水泵启动，将水抽升至高位水库。

水泵所消耗的电能被转化为水势能存储。

2. 蓄能阶段：当电力系统需求量增加或发电量不足时，抽水蓄能电站开始释放储存的水能，进行发电。

释放过程中，水流经过水轮机，水轮机通过转动驱动发电机发电。

这个过程中，水的势能被转化为机械能，再由发电机将机械能转化为电能。

3. 循环过程：释放全部储能后，即完成了一次完整的循环过程。

如果电力系统仍需增加供应，抽水蓄能电站会根据需求重新开始储能阶段，将多余电能转化为水势能，储存在高位水库中，为下一次蓄能阶段做准备。

三、应用与优势1. 调峰填谷能力：抽水蓄能电站可以根据电网需求进行灵活调控，调峰填谷能力强。

在电力系统需求高峰期，可以释放储备的水能进行发电，满足用户需求；而在电力需求低谷期，可以将多余电能用于抽水储能，提高电网的供电效率。

2. 超高效能：抽水蓄能电站以水为介质，转换效率较高。

在储能过程中，水的势能转化效率可达80%以上；在发电过程中，转换效率可达90%以上。

相比其他储能技术，抽水蓄能电站具有更高的能量转换效率。

3. 储能容量大：抽水蓄能电站通过调整水库的设计容量，可以实现较大的储能容量。

这使得抽水蓄能电站在电力系统中具有更好的平衡供需能力，并能储备大量备用电能，保障电力系统的安全稳定运行。

4. 环保节能：抽水蓄能电站利用可再生的水力能源进行储存和发电，不消耗化石燃料，不产生排放污染物，对环境更加友好。