新能源储能技术幻灯片.ppt
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1、新能源储能技术第1页,共17页,编辑于2022年,星期六储能技术的重要性储能技术的重要性由于风能、太阳能、海洋能等多种新能源发电受到气候由于风能、太阳能、海洋能等多种新能源发电受到气候和天气影响,发电功率难以保证平稳,而我们知道电力和天气影响,发电功率难以保证平稳,而我们知道电力系统要求是供需一致,电能消耗和发电量相等,一旦这系统要求是供需一致,电能消耗和发电量相等,一旦这平衡遭到破坏,轻则电能质量恶化,造成频率和电压不平衡遭到破坏,轻则电能质量恶化,造成频率和电压不稳,重则引发停电事故,为了解决这一问题,在风力发稳,重则引发停电事故,为了解决这一问题,在风力发电、太阳能光伏发电或者太阳能热发
2、电等新能源发电设电、太阳能光伏发电或者太阳能热发电等新能源发电设备中都配备有储能装置,在电力充沛时,多余电力可以备中都配备有储能装置,在电力充沛时,多余电力可以储存起来,在晚上、弱风或者超大风力发电机组停运或储存起来,在晚上、弱风或者超大风力发电机组停运或者停运机组过多,发电量不足的时候释放出来以满足负者停运机组过多,发电量不足的时候释放出来以满足负荷需求。荷需求。第2页,共17页,编辑于2022年,星期六现有抽水储能技术现有抽水储能技术抽水储能是电力系统中应用最为广泛的一种储能抽水储能是电力系统中应用最为广泛的一种储能技术,在电力负荷低谷期将水从下池水库抽到上技术,在电力负荷低谷期将水从下池
3、水库抽到上池水库,将电能转化成重力势能储存起来,在电池水库,将电能转化成重力势能储存起来,在电网负荷高峰期释放的能源储存方式。网负荷高峰期释放的能源储存方式。抽水储能的释放时间可以从几个小时到几天不等,抽水储能的释放时间可以从几个小时到几天不等,综合效率在综合效率在70%到到85%之间,主要用于电力系统的调之间,主要用于电力系统的调峰填谷、调频、调相、紧急事故备用等。但是抽水储峰填谷、调频、调相、紧急事故备用等。但是抽水储能电厂一般都建在远离负荷地点的山间,在储能效率能电厂一般都建在远离负荷地点的山间,在储能效率较为低下的基础上,长距离输送又要损耗不少电能,较为低下的基础上,长距离输送又要损耗
4、不少电能,与分散型电力储存系统相比极为不利与分散型电力储存系统相比极为不利第3页,共17页,编辑于2022年,星期六新的储能技术新的储能技术超导储能飞轮储能超级电容器储能除蓄电池和抽水储能电站这些储能方式,新发展起除蓄电池和抽水储能电站这些储能方式,新发展起来的有超导储能、飞轮储能、超级电容器储能、氢来的有超导储能、飞轮储能、超级电容器储能、氢储能等储能等。a.超导储能b.飞轮储能c.超级电容器储能第4页,共17页,编辑于2022年,星期六超导储能超导储能 将一个超导体圆环置于磁场中,降温至圆环材料的临界将一个超导体圆环置于磁场中,降温至圆环材料的临界温度以下,撤去磁场,由于电磁感应,圆环中便
5、有感生电流产温度以下,撤去磁场,由于电磁感应,圆环中便有感生电流产生,只要温度保持在临界温度以下,电流便会持续下去。试验生,只要温度保持在临界温度以下,电流便会持续下去。试验表明,这种电流的衰减时间不低于表明,这种电流的衰减时间不低于10万年。显然这是一种理万年。显然这是一种理想的储能装置,称为超导储能。想的储能装置,称为超导储能。概概述述第5页,共17页,编辑于2022年,星期六超导储能超导储能优优点点 超导储能的优点很多,主要是功率大、质量超导储能的优点很多,主要是功率大、质量轻、体积小、损耗小、反应快等等,因此应用很轻、体积小、损耗小、反应快等等,因此应用很广。如大广。如大 功率激光器,
6、需要在瞬时提出数千乃至功率激光器,需要在瞬时提出数千乃至上万焦耳的能量,这就可由超导储能装置来承担。上万焦耳的能量,这就可由超导储能装置来承担。超导储能还可以用于电网。当大电网中负荷小时,超导储能还可以用于电网。当大电网中负荷小时,把多余的电能储存起来,把多余的电能储存起来,负荷大时又把电能送回负荷大时又把电能送回电网,这样就可以避免用电高峰和低谷时的供求电网,这样就可以避免用电高峰和低谷时的供求矛盾。这就是超导储能。矛盾。这就是超导储能。第6页,共17页,编辑于2022年,星期六超导储能超导储能 超导线圈通常是环形和螺管形。小型及数十超导线圈通常是环形和螺管形。小型及数十MW的中型储能磁体比
7、较适合采用漏磁场的中型储能磁体比较适合采用漏磁场小的环形线圈。螺管形的漏磁场较大,但其结构简单,实小的环形线圈。螺管形的漏磁场较大,但其结构简单,实用于大型的超导储能及需要现场绕制的超导储能。用于大型的超导储能及需要现场绕制的超导储能。环形超导线圈使用环形线圈的优点是磁场完全约环形超导线圈使用环形线圈的优点是磁场完全约束在线圈内;因此,不存在漏磁问题和屏蔽要求。环束在线圈内;因此,不存在漏磁问题和屏蔽要求。环形线圈的制造有两种方式:一种为连续的螺旋圆环绕形线圈的制造有两种方式:一种为连续的螺旋圆环绕组;另一种为由数个短螺线管线圈组成圆环。组;另一种为由数个短螺线管线圈组成圆环。设设备备第7页,
8、共17页,编辑于2022年,星期六飞轮储能飞轮储能概概述述 飞轮储能是指利用电动机带动飞轮高速飞轮储能是指利用电动机带动飞轮高速旋转,将电能转化成动能储存起来,在需要旋转,将电能转化成动能储存起来,在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的储能方式。的时候再用飞轮带动发电机发电的储能方式。飞轮储能的研究主要着力于研发提高能量密飞轮储能的研究主要着力于研发提高能量密度的复合材料技术和超导磁悬浮技术。其中度的复合材料技术和超导磁悬浮技术。其中超导磁悬浮是降低损耗的主要方法,而复合超导磁悬浮是降低损耗的主要方法,而复合材料能够提高储能密度,降低系统体积和重材料能够提高储能密度,降低系统体积和重量。量。第8
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