2022-01-21
目前,各種電儲(chǔ)能技術(shù)大體可分為以下3類:物理儲(chǔ)能(如抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等),電化學(xué)儲(chǔ)能(如鋰離子電池、鉛炭電池、鈉硫電池、全釩液流電池等)和電磁儲(chǔ)能(如超導(dǎo)電磁儲(chǔ)能、超級(jí)電容器等)。
今天簡(jiǎn)單介紹基于非物理儲(chǔ)能的電儲(chǔ)能技術(shù)。
(1)電化學(xué)儲(chǔ)能
目前的電力系統(tǒng)中已大量采用用各種技術(shù)成熟的可充放電電池系統(tǒng)作為電化學(xué)儲(chǔ)能體系,目前常用儲(chǔ)能電池技術(shù)體系主要包括四大類:鋰離子電池、鉛炭電池、液流電池、鈉硫電池。
其中,鋰離子電池和鉛蓄電池因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)好,具有明顯的成本優(yōu)勢(shì),因此仍是目前電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)的首選。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目應(yīng)用集中在用戶側(cè),隨著風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電的爆發(fā)式增長(zhǎng),引入電池儲(chǔ)能系統(tǒng)有利于提升風(fēng)電、光伏利用率,增大收益。由于風(fēng)力、光伏發(fā)電的高峰期與用戶用電的高峰期在時(shí)間上是錯(cuò)開(kāi)的,因此引入儲(chǔ)能系統(tǒng),可明顯提升用戶收益;分布式燃?xì)獍l(fā)電系統(tǒng)同樣可以引入電池作為儲(chǔ)電裝置,削峰填谷,改善系統(tǒng)穩(wěn)定性;增加備用,增加系統(tǒng)抗干擾力;功率支撐,改善系統(tǒng)供能穩(wěn)定性。從系統(tǒng)發(fā)電側(cè)到用戶用電側(cè),電池系統(tǒng)可以平滑負(fù)荷,減小對(duì)備用容量的需求,提高收益;實(shí)現(xiàn)不同發(fā)電方式之間的耦合;系統(tǒng)故障時(shí),可幫助重啟系統(tǒng),恢復(fù)正常運(yùn)行;改善功率分布,保證用戶的供電質(zhì)量;作為應(yīng)急和備用,解決短時(shí)間的供電短缺;即插即用,及時(shí)進(jìn)行能量補(bǔ)充。
(2)電磁儲(chǔ)能
2.1超導(dǎo)電磁技術(shù)
超導(dǎo)電磁儲(chǔ)能原理是工作時(shí)把能量存儲(chǔ)在流過(guò)超導(dǎo)線圈的直流電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)中,其特點(diǎn)是效率高(>97%)、響應(yīng)快(ms級(jí))、無(wú)污染等,在超導(dǎo)狀態(tài)下線圈的電阻可以不計(jì),因此能耗非常小,可以用來(lái)進(jìn)行長(zhǎng)期無(wú)損耗的儲(chǔ)能。但是超導(dǎo)線圈需要在溫度極低的液體中工作,因此成本太高,同時(shí)也會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性。目前在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用主要用于提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性,改善電能質(zhì)量和風(fēng)電、光電等隨機(jī)性強(qiáng)的間歇式新能源并網(wǎng)特性。
2.2超級(jí)電容器
超級(jí)電容器的原理是依據(jù)雙電層原理直接存儲(chǔ)電能,介于常規(guī)電容器和電池之間,其充放電可逆性非常好,優(yōu)于電池,可進(jìn)行數(shù)十萬(wàn)次的反復(fù)充放電循環(huán)。針對(duì)超級(jí)電容器響應(yīng)快、循環(huán)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn),和電池能量密度高、循環(huán)壽命短的特點(diǎn),將二者結(jié)合形成混合儲(chǔ)能系統(tǒng),取長(zhǎng)補(bǔ)短。在風(fēng)電、光伏發(fā)電系統(tǒng)中,一般使用超級(jí)電容器優(yōu)先充放電,同時(shí)充當(dāng)“功率緩沖器”,平抑尖峰及往復(fù)性風(fēng)電功率波動(dòng),延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命;能量密度大的蓄電池,作為系統(tǒng)中的主要能量來(lái)源,用于平抑風(fēng)電功率的長(zhǎng)期穩(wěn)態(tài)波動(dòng),調(diào)節(jié)超級(jí)電容器荷電狀態(tài),從而快速響應(yīng)風(fēng)電功率的下次波動(dòng)。這樣的混合搭配既避免了單獨(dú)采用蓄電池儲(chǔ)能造成的功率超額配置,又避免單獨(dú)采用超級(jí)電容器儲(chǔ)能所引起的成本增加,有效降低了儲(chǔ)能系統(tǒng)的投資成本。
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首先,讓我們了解倍率的概念。放電倍率是指電池在規(guī)定時(shí)間內(nèi)放電其額定容量所需的電流值,是電池額定容量相對(duì)于數(shù)據(jù)值的倍數(shù),通常用字母C表示。一般,如果C數(shù)大于1,則代表高倍率,高倍率是一個(gè)相對(duì)概念。鋰電池C數(shù)越大,電池倍率越高。聚合物軟包鋰電池的概念其全
在有多個(gè)電池單元的聚合物軟包鋰電池中,平衡僅僅是使電池組中電池單元的電壓均衡的過(guò)程。我們?yōu)槭裁匆@么做?如果電池不平衡會(huì)發(fā)生什么?例如,在充電的2S電池中,如果一個(gè)電池的電壓為4.1V,另一個(gè)為4.2V,則表示不平衡。簡(jiǎn)而言之,聚合物軟包鋰電池中的不
在鋰聚合物電池的研究和開(kāi)發(fā)中,用膠體聚合物電解質(zhì)代替液體電解質(zhì)是一個(gè)重要的發(fā)展。它能顯著提高液態(tài)鋰離子電池的安全性能,并易于加工成各種形狀的薄膜,然后制成超薄、不同形狀的電池,以適應(yīng)電子產(chǎn)品小型化、薄型化、輕量化的發(fā)展。凝膠聚合物電解質(zhì)是一種潛在的聚
通常情況下,磷酸鐵鋰電池的比表面積與碳含量呈線性關(guān)系。比表面積太小,表明材料的碳涂層量不夠,直接反映在電池內(nèi)阻高、放電平臺(tái)低、容量低、倍率性能差、循環(huán)性能差。如果比表面積太大,則意味著材料的碳涂層量過(guò)高或粒徑為納米級(jí)。直接表現(xiàn)為材料的電化學(xué)性能優(yōu)異,
目前,市場(chǎng)上商業(yè)化的電池是聚合物鋰電池和18650鋰電池。如果您不制造電池,那么許多人都不知道這兩種電池之間的區(qū)別。1、電池的形狀不同聚合物鋰電池和18650鋰電池在電池芯方面直觀的區(qū)別是外觀不同。聚合物鋰電池是方形的,外殼是鋁塑膜,它是一種軟包
所有的鋰離子電池,在過(guò)去或這些年,包括聚合物鋰離子電池、磷酸鐵鋰電池等,它們都非常害怕電池內(nèi)部短路、電池短路和過(guò)充電。因?yàn)殇嚨幕瘜W(xué)性質(zhì)非常活潑,很容易燃燒。當(dāng)電池放電和充電時(shí),電池將在內(nèi)部繼續(xù)上升,也就是說(shuō),它會(huì)破裂,導(dǎo)致泄漏、火災(zāi),甚至爆炸。為了緩解鋰離子電池的風(fēng)險(xiǎn),技術(shù)人員添加了可以抑制活性鋰元素的成分(如鈷、錳、...