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儲能系統(tǒng)是什么?儲能系統(tǒng)的種類及應(yīng)用場景

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儲能系統(tǒng),也叫能源儲存系統(tǒng)。這種裝置就像一個超大的“充電寶”,可以儲存多余的熱能、動能、電能、位能、化學(xué)能等,改變能量的輸出容量、輸出地點(diǎn)、輸出時間等,合理利用能源并提高能量的利用率。除了日趨成熟的風(fēng)電場、光伏電站、火電廠等儲能系統(tǒng)的應(yīng)用,各種缺電、用電大戶成為儲能技術(shù)的最佳用武之地。接下來,就和Maigoo小編一起來了解一下儲能系統(tǒng)的有關(guān)知識吧!

什么是儲能系統(tǒng)

在對儲能過程進(jìn)行分析時,為了確定研究對象而劃出的部分物體或空間范圍,稱為儲能系統(tǒng)。它包括能量和物質(zhì)的輸入和輸出、能量的轉(zhuǎn)換和儲存設(shè)備。

儲能系統(tǒng)的作用

由于人們所需的能源都具有很強(qiáng)的時間性和空間性,為了合理利用能源并提高能量的利用率,需要使用一種裝置,把一段時期內(nèi)暫時不用的多余能量通過某種方式收集并儲存起來,在使用高峰時再提取使用,或者運(yùn)往能量緊缺的地方再使用,這種方法就是能量存儲。

能量儲存系統(tǒng)的基本任務(wù)是克服在能量供應(yīng)和需求之間的時間性或者局部性的差異。

機(jī)械儲能

抽水蓄能:將電網(wǎng)低谷時利用過剩電力作為液態(tài)能量媒體的水從地勢低的水庫抽到地勢高的水庫,電網(wǎng)峰荷時高地勢水庫中的水回流到下水庫推動水輪機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

壓縮空氣儲能:利用電力系統(tǒng)負(fù)荷低谷時的剩余電量,由電動機(jī)帶動空氣壓縮機(jī),將空氣壓入作為儲氣室的密閉大容量地下洞穴,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)電量不足時,將壓縮空氣經(jīng)換熱器與油或天然氣混合燃燒,導(dǎo)入燃?xì)廨啓C(jī)作功發(fā)電。

飛輪儲能:是利用高速旋轉(zhuǎn)的飛輪將能量以動能的形式儲存起來。需要能量時,飛輪減速運(yùn)行,將存儲的能量釋放出來。

電氣儲能

超級電容器儲能:用活性炭多孔電極和電解質(zhì)組成的雙電層結(jié)構(gòu)獲得超大的電容量。

超導(dǎo)儲能(SMES):利用超導(dǎo)體的電阻為零特性制成的儲存電能的裝置。

超導(dǎo)儲能系統(tǒng)的原理特點(diǎn)及應(yīng)用

電化學(xué)儲能

鉛酸電池:是一種電極主要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液的蓄電池。

鋰離子電池:是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。

鈉硫電池:是一種以金屬鈉為負(fù)極、硫為正極、陶瓷管為電解質(zhì)隔膜的二次電池。

液流電池:利用正負(fù)極電解液分開,各自循環(huán)的一種高性能蓄電池。

儲能系統(tǒng)電池種類及優(yōu)缺點(diǎn)

電池儲能系統(tǒng)包括哪幾個方面

熱儲能

熱儲能系統(tǒng)中,熱能被儲存在隔熱容器的媒介中,需要的時候轉(zhuǎn)化回電能,也可直接利用而不再轉(zhuǎn)化回電能。

化學(xué)儲能

化學(xué)類儲能,利用氫或合成天然氣作為二次能源的載體,利用多余的電制氫,可以直接用氫作為能量的載體,也可以將其與二氧化碳反應(yīng)成為合成天然氣(甲烷),氫或者合成天然氣除了可用于發(fā)電外,還有其他利用方式如交通等。

儲能系統(tǒng)的應(yīng)用場景

①發(fā)電側(cè)

提高新能源的可調(diào)度性,避免棄光,棄風(fēng)。

實(shí)現(xiàn)新能源輸出功率平滑,減少對電網(wǎng)沖擊,提高輸出電線路的利用率。

應(yīng)用場合:光伏發(fā)電,風(fēng)力發(fā)電等新能源。

②輸電側(cè)

為電網(wǎng)提供調(diào)頻,調(diào)峰。

主動實(shí)現(xiàn)有功,無功發(fā)出,改善供電品質(zhì)。

應(yīng)用場合:發(fā)電廠,新能源電站。

③配電側(cè)

提高光伏自發(fā)自用率,負(fù)載自平衡率,減少系統(tǒng)與電網(wǎng)間的能量交換。

電網(wǎng)故障情況下,系統(tǒng)可獨(dú)立運(yùn)行,保障負(fù)荷用電。

應(yīng)用場合:微電網(wǎng),自發(fā)自用分布式發(fā)電。

④用電側(cè)

分時電價,改善負(fù)荷特性,降低電度電費(fèi)和基本電費(fèi)。

減少沖擊負(fù)荷對電網(wǎng)的影響。

應(yīng)用場合:高耗能企業(yè)和國家重要部門的備用電源,像電解、電鍍及冶金等行業(yè),電車、輕軌和地鐵等交通部門。數(shù)據(jù)中心、通信基站、港口用電、偏遠(yuǎn)山區(qū)等用電。用作政府、醫(yī)院、軍事指揮部等重要部門的備用電站。辦公樓宇和家庭必備儲電技術(shù)。緩解電動車充電帶來的增容需求。

儲能系統(tǒng)在微電網(wǎng)中的作用

分布式儲能在電力系統(tǒng)的應(yīng)用場景

良好儲能系統(tǒng)的要求

①單位容積所儲存的能量(容積儲熱密度)高,即系統(tǒng)盡可能儲存更多的能量。

②具有良好的負(fù)荷調(diào)節(jié)性能。能源儲能系統(tǒng)在使用時,需要根據(jù)用能一方的要求調(diào)節(jié)其釋放能量的大小,負(fù)荷調(diào)節(jié)性能的好壞決定著系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。

③能源儲存效率要高。能量儲存時離不開能量傳遞和轉(zhuǎn)換技術(shù),所以儲能系統(tǒng)不需過大的驅(qū)動力而以最大的速率接收和釋放能量。同時盡可能降低能量存儲過程中的泄漏、蒸發(fā)、摩擦等損耗,保持較高的能源儲存效率。

④系統(tǒng)成本低、長期運(yùn)行可靠。

儲能系統(tǒng)設(shè)備安全

儲能在應(yīng)用于調(diào)頻等高頻次、高倍率充放電場景時,安全性會受到更嚴(yán)格的考驗,如儲能電站火災(zāi)事故、光熱電站火災(zāi)事故、電動車起火事故等等。在我國,除在政策制度方面完善外,有必要推動系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備制造、系統(tǒng)并網(wǎng)、運(yùn)行維護(hù)和安裝調(diào)試等方面標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則體系建設(shè),掃清儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用障礙。

①加強(qiáng)對消費(fèi)者和設(shè)計安裝人員的提示,并對設(shè)計和安裝人員進(jìn)行認(rèn)證和培訓(xùn),特別是小型的商業(yè)化儲能系統(tǒng);

②設(shè)計儲能安全準(zhǔn)則和標(biāo)準(zhǔn)體系,并將相關(guān)事件報告納入數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理和公示;

③在難以評估儲能電池價值的情況下,加強(qiáng)對儲能電池的回收管理;

④推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展與安全管理建設(shè)同步,避免“一竿子”打倒,找出核心問題,并對相對成熟的技術(shù)進(jìn)行篩選。

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