现有主要储能技术的基础原理及其发展情况
时间: 2024-01-23 00:53:04 |   作者: 技术专题

  储能是通过物理或化学手段将电、热等形式的能量储存起来,在出现用能需求时释放的过程。储能技术大致上可以分为储电与储热。目前储能技术大致上可以分为物理储能(如抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等)、化学储能(如铅酸电池、氧化还原液流电池、钠硫电池、锂离子电池)和电磁储能(如超导电磁储能、超级电容器储能等)三大类。

  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出示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、可再次生产的能源并入等大规模、大容量的应用场合。以下简要介绍各种储能技术的基础原理及其发展现状。

  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。抽水蓄能电站可根据任意容量建造,储存能量的释放时间能从几小时到几天,其效率在70%至85%之间。

  抽水储能是在电力系统中得到最为大范围的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。

  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。

  铅酸电池是最古老、也是最成熟的蓄电池技术。它是一种低成本的通用储能技术,可用于电能质量调节和UPS等。然而,由于这种蓄电池寿命较短,因此限制了其在能量管理领域中的应用。ZnBr电池在20世纪70年代早期由Exxon开发成功,经过多年的研究和发展,已经建成了很多容量为数千瓦时的ZnBr电池储能系统并经过试验,其净效率为75%。20世纪80年代初期澳大利亚新南威尔士大学率先研制出VRB(Vanadium Redox Flow Battery)电池,目前,在日本已安装了一套500kW/5MW.h的VRB储能系统,其净效率高达85%。

  近年来,各种新型的蓄电池被相继开发成功,并在电力系统中得到应用。英国的Regenesys Technologies正在采用PSB(Polysulfide Broe Flow Battery)电池建设一座15MW/120MW.h的储能电站,其净效率约为75%。NaS电池(钠硫电池)具有较高的储能效率(约89%),同时还具有输出脉冲功率的能力,输出的脉冲功率可在30s内达到连续额定功率值的六倍,这一特性使NaS电池可以同时用于电能质量调节和负荷的削峰填谷调节两种目的,来提升整体设备的经济性。在日本,目前采用NaS电池技术的储能示范工程有30多处,总储能容量超过20MW,可用于8h的日负荷峰谷调节。

  与其他蓄电池相比,锂离子电池的主要优点是储能密度高(300~400kW.h/m3, 130kW.h/t),储能效率高(接近100%)和常规使用的寿命长(每次放电不超过储能的80%时可充3000次)。由于具有上述优点,锂离子电池得到加快速度进行发展。但是,尽管在几年之内锂电池已经占有小型移动电子设备电源市场占有率的50%,生产大容量锂离子电池仍然有一些挑战性的工作要做,主要的障碍在于其居高不下的成本,这主要是由于它需要特殊的包装和配备必要的内部过充电保护电路。

  在所有的蓄电池中,Metal-air电池结构最为紧凑,并且可望成为成本最低的蓄电池,这是一种对于环境无害的蓄电池。其主要的缺点是这种电池的充电十分艰难而且效率很低。

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  北极星储能网获悉,2024年1月19日,由国轩高科出资的上海轩邑欧菲新能源发展有限公司成立,法定代表人为章丁林,注册资本10.00亿元人民币。营业范围含一般项目:新能源原动设备销售;电池销售;电池零配件销售;太阳能热利用装备销售;太阳能热发电装备销售;太阳能热利用产品营销售卖;电子科技类产品销售;风动

  1月18日,南都电源公告,公司子公司浙江南都能源科技有限公司于近日与长沙宇迈工程管理有限公司(买方)签署《采购合同》,供货内容主要为锂电池储能系统,合同金额预计为1.6亿元(含税),具体以实际执行为准。

  实施新能源转型,我国储能技术持续跃进、储能产业后发先至加力发展,成为引领全球储能发展的重要力量。在国家政策的大力驱动下,我国储能市场空间巨大,前景广阔,吸引众多企业进入储能赛道各环节,引爆长期资金市场高景气攀升,由此也带来价格战、行业无序竞争的混乱局面。同时,头部储能企业持续的技术创

  南都电源1月18日公告,董事会审议通过了《关于部分募投项目结项并将节余募集资产金额的投入新项目的议案》,同意将公司2015年非公开发行募投项目“年产1000万kVAh新能源电池项目”结项,并将前述项目节余募集资金用于投建“年产4GWh储能电池及集成项目”,项目建设主体为公司子公司酒泉南都。公司拟投入新项

  近日,研究机构EVTank联合伊维经济研究院共同发布了《中国锂离子电池行业发展白皮书(2024年)》。白皮书多个方面数据显示,2023年,全球锂离子电池总体出货量1202.6GWh,同比增长25.6%,增幅相对于2022年已经呈现大幅度下滑。从出货结构来看,2023年,全世界汽车动力电池(EVLIB)出货量为865.2GWh,同比增长26.

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  2024年1月16日,欣旺达动力科技股份有限公司(简称“欣旺达动力”)与许昌许继电科储能技术有限公司(简称:许继电科储能)在深圳正式签署了战略合作协议。根据战略合作协议,双方将围绕储能和新能源项目展开合作,基于各自的主营业务与资源,充分发掘双方在各自领域的资源优势,在新型储能、新能源、

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  1月12日,海辰储能与美国全球储能系统集成商Powin,LLC.(Powin)在重庆制造基地正式签署5GWh储能电池框架采购合作协议。未来三年,海辰储能将基于自主研发的300Ah电力储能专用电池产品,向Powin提供商定的储能容量。海辰储能与Powin合作密切,双方于2023年初签署了第一份协议,达成至少1.5GWh储能电池产

  1月16日,安徽太湖县举行“双招双引”重点项目集中签约仪式。太湖县人民政府与北京百斯德新能源科技有限公司正式签约年产16GWh磷酸铁锂储能电池生产线GWh磷酸铁锂储能电池生产线亿元,分三期建设,全部建成达产后年产值128亿元,年纳税额不低于2.36亿元。

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  近日,许继集团承接的华能集团福建罗源电厂超级电容混合储能辅助火电机组AGC调频示范项目全功率投运成功,标志着“超级电容混合储能辅助火电机组AGC调频技术探讨研究及示范应用”项目成功实施,该项目也是国内首个大容量超级电容混合储能调频项目。许继为该项目提供了8套2.5MW储能调频PCS升压一体机系统和6

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  北极星储能网获悉,5月24日,深圳清研电子科技有限公司发生工商变更,新增股东贝特瑞、深圳力合泓鑫创业投资合伙企业(有限合伙),同时公司注册资本由1111.11万元人民币增加至1259.26万元人民币,增幅13.33%。据了解,圳清研电子科技有限公司成立于2020年,营业范围包含新能源储能材料、超级电容的设计

  北极星储能网获悉,4月9日,山东济南科技局等印发《济南市企业研究开发财政补助实施办法》,文件提出为鼓励创新主体持续加大研发经费投入,市财政按特殊的比例对合乎条件企业的研发经费投入给予的补助资金,单个企业年度最高补助300万元。补助的重点高新技术领域包括新型动力电池与储能电池技术、燃料电

  1月13日上午,随着上海崇明港务局岸电配电站完成进线开关的合闸,全球首艘纯超级电容动力渡船的配电站在长兴岛通电。近年来,我国节能减排步伐加快,交通运输业慢慢的变成为开展节能减排的重要领域。针对渡口轮渡工作特点,上海市客运轮船有限公司于2020年3月采用超级电容作为渡船动力,开始建设世界上首条

  超级电容器是储能、节能最为高效的新型储能装置之一,兼具电容和电池的优点。2021年,工信部将包括超级电容器在内的电容器作为传统汽车向新能源汽车和智能网联汽车转型的重点推广应用的元器件之一,符合国家产业高质量发展方向。

  10月18日,东阳光发布了重要的公告,公司拟与浙江省东阳经济开发区管理委员会签署《铝电解电容器项目合作协议》,拟在东阳经济开发区投资建设铝电解电容器、超级电容器生产基地,投资总额预计不超过20亿元。同时,公司将在东阳市注册成立全资子公司作为项目公司。

  电池有两个关键参数:单位体积内的包含的能量(Wh/Kg)和功率密度(W/Kg)。其中,能量密度是电池每千克重量下可以存储的能量重量;功率密度则是设备在充电和放电的时候能多快地移动能量。一直以来,锂电池以化学形式存储能量,由于其单位体积内的包含的能量较高而被普遍的使用,但是,锂电池的充电速度相当缓慢。另一方面,超级

  江门市生态环境厅收到群众提问,答复如下:问:汽修行业的典型危险废物有哪些?答:一般常见的有废机油滤芯(900-041-49)、废铅酸蓄电池(900-052-31)、废活性炭(900-041-49)、废油漆桶(900-041-49)、废有机溶剂(264-013-12)、机动车尾气净化废催化剂(900-049-50)、废过滤棉(900-041-49)、

  近日,南方电网公司受国家知识产权局邀请参加专利开放许可试点专题座谈会,并作为唯一一家央企代表参加座谈,分享央企专利开放许可的经验做法。据悉,《中华人民共和国专利法细则》已公开发布,将于2024年1月20日起施行,专利开放许可制度将全面落地实施,试点工作也将结束。本次会议旨在总结推广

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  为及时准确掌握通信蓄电池容量及性能,提高设备管理上的水准,12月21日,国能龙岩发电公司完成通信蓄电池核对性充放电试验,保证其安全稳定运行。通信蓄电池充放电试验是确保电力通信系统稳定运行的关键环节,为此,该公司格外的重视,组织技术人员对通信蓄电池组做全面检查。作业人员先对蓄电池外观、极柱

  北极星储能网获悉,日前,安徽理士电源技术有限公司按照《消费品召回管理暂行规定》的要求,向安徽省市场监督管理局、淮北市市场监督管理局备案了召回计划,决定自即日起召回2023年4月20日生产的“领航一号”牌高能量动力电池,规格:DZF-12.3,涉及产品共计120件。本次召回范围内的高能量动力电池,属

  近日,国能龙岩发电公司联合蓄电池厂家人员开展5、6号机组直流蓄电池专项检查维护工作,提高直流系统的运行可靠性,为机组安全保驾护航。图为运行人员恢复控制直流母线送电操作该公司结合年度维护计划,开展5、6号机组蓄电池专项维护检查工作,内容有蓄电池核对性充放电性能试验、巡检仪、充电装置、

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  近日,江西赣锋资源再生有限公司成立,注册资本2亿元,营业范围包括:报废电动汽车回收拆解,报废机动车拆解;新能源汽车废旧动力蓄电池回收及梯次利用,生产性废旧金属回收等。该公司由赣锋锂业全资控股。

  北极星固废网获悉,11月27日,生态环境部发布关于开展优化废铅蓄电池跨省转移管理试点工作的通知,试点工作自本通知印发之日起,至2025年12月31日结束。关于开展优化废铅蓄电池跨省转移管理试点工作的通知各省、自治区、直辖市生态环境厅(局),新疆生产建设兵团生态环境局:为贯彻落实《中华人民共和

  11月22日,中国联通发布2023-2024年宁夏联通铅酸蓄电池框架式集中采购项目(第二次)中标候选人公示。公告显示,理士电池、火炬能源、圣阳电源三家入围。招标文件显示,本项目为集中招标项目。预估采购2880只2V铅酸蓄电池,共1708800Ah;1520只12V铅酸蓄电池,共304000Ah,项目采购预算为不含税411.20

  11月21日,中国联通发布2023年中国联通黑龙江阀控式密封铅酸蓄电池(第二批)集中公开对外招标公告。详情如下:2023年中国联通黑龙江阀控式密封铅酸蓄电池(第二批)集中公开招标公告招标编号:TTSC-LTS-YY20231121招标公告本招标项目为2023年中国联通黑龙江阀控式密封铅酸蓄电池(第二批)集中公开招标(


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