储能方式ppt课件

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。
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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：