储能技术概况分析.docVIP

精品论文 参考文献 储能技术概况分析 （国网河南省电力公司郑州供电公司 河南郑州 450000） 摘要：本论文介绍了由储能技术的问世到发展，并详细介绍了出能技术的类型及其原理。从电化学储能、电磁储能、再到机械储能。最后介绍了储能技术在风力发电与火力发电中的应用和储能技术的优势。 关键词：储能；电力；电网 引言 随着社会科技的发展，社会对用电需求的增加，人们对电力系统提出了更高的要求，电力系统也面临着巨大的挑战。传统的电网具有刚性的特点，在发~输~配~用的环节几乎在同一时刻完成，必须时时刻刻保持着各个环节的功率平衡，这就使电力系统环节具有很少的容错率。如果我们在其中加入一个电能的存储环节，这样就能将刚性的电能转变为柔性的电能，使得电力系统中的容错率稍微提高。储能技术可以提高电力系统的利用率，增强电力系统的灵活性和稳定性平常将溢出的电能储存起来，等到电力不足时再将储存的电能释放出来。储能系统负荷的削峰填谷等方面，具有广阔的发展前景和巨大的应用潜力，是大规模储能技术的重要发展方向之一。 1 储能技术的发展 储能技术是将一种形式的能量通过物理或化学转化为同一种或另一种能量形式，并根据实际需求将储存的能量释放出来的过程，利用这种技术，我们可以实现能量的自由存取，因此具有很强的实用性和可操作性。 由于不同储能方式的技术特性不同，其应用场合及发展程度也不同。储能装置按照能量储存类型可以分为以下几种：电化学储能、电磁储能、机械储能等，其中电化学储能主要包括铅酸蓄电池、锂电池、钠硫电池、液流电池等；电磁储能主要有超级电容器储能、超导储能、高能密度电容储能等；机械储能主要有压缩空气储能、抽水蓄能和飞轮储能[1]。 2 电化学储能 电池储能系统，是将电能存储在蓄电池中，是最早应用的储能形式，不仅能向电力系统提供柔性的电能，而且可以充分发挥电能的诸多优势，如经济、洁净、高效、易于长期存储等优势，在电力系统中应用范围较广。电化学储能最早可以追溯到1859年勒克朗谢发明的铅酸蓄电池，160多年来这个领域发展非常迅速，从最初的铅酸硫电池到现在的锂离子电池、从最初生活应用到现在的交通出行，无一不与电化学储能相关。目前，这也是应用最为广泛的储能方式之一。电化学储能包括铅酸电池、锂离子电池、液流电池、钠硫电池等等。液流电池具有大规模储能的潜力，但目前使用最广泛的还是铅酸电池。电化学储能可以暂时将电能转化为化学能，储存在电池中，等到需要的时候，就可以提供稳定的电流强度的电能。 电化学储能主要分为铅酸电池、液流电池、锂离子电池三大类。 到20世纪初，铅酸电池经历了许多重大的改进，提高了寿命和能量密度等性能。但到目前为止，仍有两个主要缺点1:充电末期,电解液会分解为氢气和氧气，气体析出，需经常加酸、加水，维护任务繁重2:气体溢出时携带酸雾，腐蚀周围设备，并污染环境，限制了电池的应用。近几十年来，各国竞相开发密封铅酸硫电池，希望获得干净、绿色的能源。 铅酸硫电池经过多年的发展，已经在其比能量、寿命、高低温适应性方面取得了巨大进展。目前我国正在所限与其它国家的差距，并在部分方面已经达到国际领先水平。 随着二十世纪微电子技术的发展，人们对电池的大小提出了要求。锂电池随之进入了大规模的使用阶段。相比于铅酸电池，锂电池具有比能量高、寿命长、携带更加方便等特点。锂电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动汽车、家用小电器上，可以说应用最为方便。 钠硫电池具有许多特色之处，其理论比能量比铅酸电池高出3-4倍。钠硫电池作为新型化学电源家族中的一个新成员出现后，已在世界上许多国家受到极大的重视和发展。由于钠硫电池具有高能电池的一系列诱人特点，所以一开始不少国家就首先纷纷致力于发展其作为电动汽车用的动力电池，也曾取得了不少令人鼓舞的成果，但随着时间的推移表明，钠硫电池在移动场合下(如电动汽车)使用条件比较苛刻，无论从使用可提供的空间、电池本身的安全等方面均有一定的局限性。所以在80年代末和90年代初开始，国外重点发展钠硫电池作为固定场合下(如电站储能)应用，并越来越显示其优越性[2]。 3 电磁储能 由于石油资源日渐短缺，燃烧也对环境造成影响。化学电池虽然具有一定成效，但其造价昂贵、污染环境等问题一直没有很好的解决办法。而超级电容器因其优异性的特点可以代替部分的传统电源，并且比传统电池具有更广阔的前途。因此，世界各国都在不遗余力地对超级电容器进行研究与开发。 根据超导体在临界温度下达到超导态后电阻为零的特性，由于在超导线圈这一闭合回路内电流不会衰减而永久流