储能技术的原理与特点以及常用的储能方式

在生活中，你可能接触过各种各样的电子产品，那么你可能并不了解它的一些组成部分，比如它可能含有的储能电池，那么接下来让小编带领大家一起学习储能技术。由储能元件组成的储能设备和由电力电子设备组成的网格访问设备已成为储能系统的两个重要部分。储能装置关于实现储能，释放或快速电力交换很重要。电网接入设备实现了储能设备与电网之间的双向能量传递和转换，并实现了调峰，调优能量，提高供电可靠性和电力系统稳定性等功能。储能系统的容量范围相对较宽，从几十千瓦到几百兆瓦；放电时间跨度非常大，从毫秒到几小时；它在整个发电，输电，配电和功耗系统中具有广泛的应用范围。大规模储能技术的研究和应用才刚刚开始。它是一门崭新的学科，是国内外研究的热点。目前，储能技术重要包括物理储能（如抽水蓄能，压缩空气储能，飞轮储能等），化学储能（如各种类型的电池，可再生燃料动力锂电池，液流电池，超级电容器等）和电磁能存储（例如超导磁能存储等）。

1）最成熟，使用最广泛的物理储能是抽水蓄能，重要用于电力系统的调峰，谷值补偿，调频，调相，应急备用等。抽水蓄能的释放时间可以从几小时到几天不等，其能量转换效率在70％到85％之间。抽水蓄能电站的建设周期长，并且受地形的限制。当电站远离功耗区域时，传输损耗比较大。压缩空气储能早在1978年就已使用，但由于地形和地质条件，尚未得到广泛推广。飞轮储能装置使用电动机驱动飞轮高速旋转，将电能转换为机械能并进行存储，飞轮在要时驱动发电机发电。飞轮储能的特点是寿命长，无污染，低维护，但能量密度低，可作为电池系统的补充。2）化学储能类型很多，技术发展水平和应用前景也不同：（1）电池储能是目前最成熟，最可靠的储能技术。根据所用化学物质的不同，可分为铅酸电池，镍镉电池，镍氢电池，锂离子电池，钠硫电池等。铅酸电池技术已经成熟，可以成为大容量的存储系统，单位能耗成本和系统成本均较低，并且具有良好的安全性，可靠性和可重复使用性。它也是当前最实用的能量存储系统。它已被用于小型风力发电和光伏发电。它已被广泛用于系统和中小型分布式发电系统中，但是由于铅是重金属污染的源头，铅酸电池并不是未来的发展趋势。锂离子，钠硫和镍氢电池等高级蓄电池价格昂贵，大容量储能技术尚不成熟。该产品的性能目前不能满足储能的要求，并且其经济性不能商业化。（2）大型可再生燃料动力电池投资大，价格高，循环转换效率低。它们目前不适用于商业储能系统。（3）液流储能电池具有能量转换效率高，运行维护成本低的优点。它是用于高效，大规模并网发电，能量存储和调节的技术之一。液流储能技术已在美国，德国，日本和英国等发达国家用于示范。我国仍处于研发阶段。（4）超级电容器是1980年代出现的新型储能设备。由于使用特殊材料制造电极和电解质，因此该电容器的存储容量是普通电容器的20至1,000倍，同时保持了传统电容器的释放容量。能量速度快的优点已被持续应用到高山气象站和边境哨所等供电场合。3）超导磁能存储使用超导体制作线圈来存储磁场能量。在电力传输期间无需转换能量的形式。具有响应速度快，转换效率高，比容量/比功率大等优点，可以充分满足输配电网的电压支持，功率补偿，调频，提高电网稳定性。以及传输容量的要求。与其他储能技术相比，超导磁储能仍然非常昂贵。除了超导体本身的成本之外，保持系统的低温还导致维护频率的新增，并且出现的成本也相当大。目前，世界上有许多正在运行或正在开发中的超导磁储能项目。