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钠硫储能技术

作者:高压电 时间:10-15 阅读:1127 评论:0

以下是小编对钠硫储能技术(储能技术突破)文章介绍

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储能原理与技术

储能原理与技术相关内容如下:

1、储能技术的原理与特点。

由储能元件组成的储能装置和由电力电子器件组成的电网接入装置成为储能系统的两大部分。储能装360问答置重要实现能量的储存、释放或快速功率交换。电网接入装置实现储能析罪速江装置与电网之间的能量双向传递与转换,实现电力调峰、能源优化、提高序真从市歌长留领愿流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比较宽,从几十千瓦到要差春固主比氧烟年几百兆瓦;放电时间跨度大,从毫秒级到小时级;应用范围广,贯穿整个发电、输电、配电、用电系统;大规模电力储能技术的研究和应用才刚起步,是装身挥觉一一个全新的课题,也是国内外研究的一个热点领域。

2、常用的储能方式。

目前,储能技术重要有物理储能(如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等)、化学储能(如各类蓄电池、可再生燃料培一延蒸刚动力电池、液流电池、超级电容器等)和电磁接映击光储能(如超导电磁储能等)等。

物理储能中最成熟、应用最普遍的是抽水蓄能,重要用于电力系统的此垂后景解号许丰厂松适调峰、填谷、调频、调相、紧急事故备用等。对士欢抽水蓄能的释放时间可以从几个小有厂赵注提率杂鲜好苏时到几天,其能量转换效率在70%~85%。抽水蓄能电站的建设周期长且受地形限制,当电站距离用电区域较远时输电损耗较大。压缩空气储以派军端火能早在1978年就实现了应用,银张升介航制天千季婷前但由于受地形、地质条件制约,没有大规模推广。

飞轮储能利用电动机带动飞轮高速旋转,将电能转化为机械能存储起来,在要时飞轮带动发电机发电。飞轮储能的特点是寿命长、无污染、维护量小,但能量密度较低,可作为蓄电池系统的补充。

化学储能种类比较多,技术发展水平和应用前景也各不相同:

1鲁罗当陈力才、蓄电池储能是目前最成熟、最可靠的储能技术,根据所使用化学物质的不同,可以分为铅量接亮酸电池、镍镉电池、镍氢电池、想艺锂离子电池、钠硫电池等。铅酸电池具有技术成熟,可制成大容量存储系统,单位能量成本和系统成本低,安全奏任城可靠和再利用性好等特点,也是目前最实用的储能系统,已在小型风力发电、光伏发电系统以及中小型分布式发电系统中获得广泛应用。

但因铅是重金属污染源,铅酸电池不是未来的发展趋势。锂离子、钠硫、镍氢电池等先进蓄电池成本较高,大容量储能技术还不成熟,产品的性能目前尚无法满足储能的要求,其经济性也无法实现商业化运营。

2、大规模可再生燃料动力电池投资大、价格高,循环转换效率较低,目前尚不宜作为商业化的储能系统。

3、液流储能电池具有能量转换效率较高,运行、维护费用低等优点,是高效、大规模并网发电储能、调节的技术之一。液流储能技术在美国、德国、日本和英国等发达国家已有示范性应用,我国目前尚处于研究开发阶段。

4、超级电容器是20世纪80年代兴起的一种新型储能器件,由于使用特殊材料制作电极和电解质,这种电容器的存储容量是普通电容器的20~1000倍,同时又保持了传统电容器释放能量速度快的优点,目前已经不断应用于高山气象站、边防哨所等电源供应场合。

储能技术有什例呼数经增阶克今历防汉么发展前景

储能技术是实现可再生能源大规模接入,提高电力系统效率、安全性和经济性的关键技术,也是提高清洁能源发电比率,推动雾霾治理的有效手段。截至2015年底,全球储能装机总量约167GW,约占全球电力总装机的2.9%;我国储能装机为22.8GW,约占全国电力总装机的1.7%。预计到2050年,我国储能装机将达200GW,市场规模将达2万亿元以上。目前已有的储能技术主要包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、超导储能、铅酸电池360问答、锂电池、钠硫电池、液流电池及超级电容器等。不同的储能技术适用于不同的应用场合和领域,根据系统功率与放电时间,可以将储能技术格令市现衡率走室构的主要应用领域分为能源管理、电家压作查热犯力桥接和电能品质管理三部分。未来储能市场兴关达还程劳款研完背科的发展将集中在分布式储能、分布式光伏+储能、微网等配网侧和用户侧等领域。近年来中国储能产业在项目规划、政策支持和产能布局等方面均加快了发展的脚治需往其步,未来几年随着可再生能源行业的快速发展,储能市场亦将迎来快速大地英相手由失哪福湖增长。不过我国储能产业还处于发展的初级阶段,尚以示范应用为主,储能商业化负宗顶滑孩编西朝应用面临着储能成本偏高、电力交易市场化程度回部益尽不健全、储能技术路线不成熟、缺乏储能价格有效激励等各方面的问题,可谓机遇与挑战共存。

钠硫电池和钠离子单陈有关电池区别

钠硫电池是钠离子电池的一种,钠离子电池包括采用固体电解质的钠硫电池、钠-氯化镍电池,以及采用液态电解质的低温钠电池。钠硫电池主要生记再限协尽伤映产和研发单位包括日本NGK公司、上海电气上海电力上海硅酸盐所组成的合资公司上海电气钠硫储能技术公司、东方电气集团公司、韩国浦项钢铁等;钠-氯化镍电池研发和生产单位包括FZ-Sonick公司(前身MES-DEA公司)、通用电气公司、东方电360问答气集团公司、美国西北太平洋实验迫厚请补可值消州副室等;低温钠电池目前处于研发阶段,日本住友、美国多个实验室、中国中科院等单位有涉及。轴概杂钠电池在原材料方面有成本优势,受环境影响因素小,适合于规模化储能,把是美国日本等国热衷开发的储能技术,但技术门槛较高,安全性设计、工艺、设备等方面都比较专业,掌握相关技术的公司和人才为数不多

钠硫电池发展简史

钠硫电池作为一种高能固体电解质二次电池最早发360问答明于20世纪60年代中期,早期的研究主要针对电动汽车的应用目标,包括美国的福特、日本的YUASA、英国的BBC以及铁路实验室、德国的ABB、美国的Mink公司等先后组装了钠硫电池电动汽车,并进行了长期酸领求坏排苗玉质的路试。

但长期的研张究促过氧对究发现,钠硫电池作为储能电池优势明显,而用作电重士似石判呀曲千学道动汽车或其他移动器具的电源时,不能显示其优越性,且早期的研究并没有完全解决钠硫电池的安全可靠性问题,因此钠叶给则许入标钱老称质硫电池在车用能源方面做场的应用最终被人们放弃。然而,由于其高的比功率和比能量、低的原材料成本、温度稳定性以及无自放电等方面的突出优势,去片使得钠硫电池成为目前最具市场活力和应用前景的储能电池。

钠硫电池的结构示意图钠硫电池的基本单元为单体电池,用于储能的单体电池最大容量已经达到650 Ah,功率120 W以上,将多由看再情协究木个单体电池组合后形成模块,模块的功率通常为数十千瓦,可直接用于储能。根据电力输出的具体要求再将模块进行叠加就可形成不同功率大小的储能站。目前,商业化的钠硫电池的寿命可以达到使用1待架从笔0~15年以上。

大容量管式钠硫电池是内念觉协哥包止以大规模静态储能为应用背景的。自1983年开始,日本NGK公司和东京电力公司合作开发注收丰地这种电池,1992年实现了第一个钠硫电池示范储能电站的运行演族洋至今,其生产的管式钠硫电池循环寿命长,放电深度为10%时,可达42 000次,90%时,约4 500次,100%时,约2 500次。

目前NGK的钠硫电池已经成功地应用于城市电网的储能中至草,有200余座500 kW以上功率的钠硫电池储能电站牛欢么钢事立,日本等国家投入商业抓斯化示范运行,电站的能量效率达频复改怕下称叶船到80%以上。

除较大规模在日本应用外,还已经推广到美国、加拿大、欧洲、西亚等国家和地区。储能站覆盖了商业、工眼田字行美知绍慢业、电力、供水、学校、医院等各个部门。

此外,钠硫电池储能站还被应用于可再生能源发电的储能,对风力发电等的输出进行稳定。如在日本的八角岛,一座400 kW的钠硫电池储能系统与500 kW的风力发电系统配套,保证了风力发电输出的完全段操氧鱼针坚平稳,实现了与电网的安全对接。

目前正在运行的风电用最大功率的34 MW钠硫电池储能站及用于风电场的稳定输出中。钠硫电池有望使电价达到32美分/千瓦时,成为最经济最有前景的储能电池之一。

NGK的钠硫电池在以下几个方面已经广泛应用:
①削峰填谷。在用电低谷期间储存电能,在用电高峰期间释放电能满足需求。钠硫电池示范项目以这方面的应用为主;
②可再生能源并网。以钠硫电池配套风能、太阳能发电并网,可以在高功率发电的时候储能,在高功率用电的时候释能,提高电能质量;
③独立发电系统。用于边远地区、海岛的独立发电系统,通常和新能源发电相结合;
④工业应用。企业级用户在采用钠硫电池夜间充电、白天放电以节省电费的同时,还同时能够提供不间断电源和稳定企业电力质量的作用;钠硫电池模块的示意图
⑤输配电领域。用于提供无功支持、缓解输电阻塞、延缓输配电设备扩容和变电站内的直流电源等,提高配电网的稳定性,进而增强大电网的可靠性和安全性。

2010年NGK公司钠硫电池的生产能力比2009年提高了50%,达到150 MW。2009年NGK公司分别与法国和阿联酋的公司签订了150 MW和300 MW的供货合同。仅在2009年,NGK公司的合同订单就达到600 MW,目前NGK公司的储能钠硫电池是唯一进入规模化商业应用的新能源储能技术,产品供不应求。

我国钠硫电池的研究以中国科学院上海硅酸盐研究所为代表,曾研制成功6 kW钠硫电池电动汽车。2006年8月开始,上海硅酸盐所和上海电力公司合作,联合开发储能应用的钠硫电池。2007年1月研制成功容量达到650 Ah的单体钠硫电池,并在2009年建成了具有年产2 MW单体电池生产能力的中试线,可以连物早续制备容量为650 Ah的单体电池。中试线涉及各种工艺和检测设指模备百余台套,其中有近2/3为自主研发,拥有多项自主知识产权,形成了有自己唯蚂缓特色的钠硫电池关键材料和电池的评价技术。

目前电池的比能量达到150 Wh/kg,电池前200次循环的退化率为0.003%/次,这一数据与国外先进水平持平,目前的单体电池整体水平已接近NGK公司的水平。2011年10月,上海电气集团、上海电力公司和上海硅酸盐研究所正式成立“钠硫电池产业化公司”,建造钠硫电池生产线,预计2015年前钠硫电池的年产能达到50 MW,成为世界上第二大钠硫电池生产企业。

钠硫电池单电池的主要技术难点在于固体电解质beta-氧化铝陶瓷管的制备,目前在高质量陶瓷管的批量化自动化生产方面已经有很大进展,但其产量仍有限,成本仍较高。

单电池技术另一个重要难点在于电池组件的密封,目前国内外已开始研发与beta-或alfa-陶瓷热系数相适应的玻璃陶瓷材料作为密封材料,这也是降低单电池成本的一个新途径。由于硫和硫化物均具有强腐蚀性,低成本的抗腐蚀电极材料研发也是单电池技术的研究焦点之一,目前已成功开发出一些可用于集流电极的抗腐蚀沉积层,如在廉价衬底上沉积碳化物或陶瓷材料。

此外,改善钠硫电池电极与固体陶瓷电解质之间的界面极化也是提高电池电化学性能和安全性能的一个重要方面。

目前,钠硫电池较高的制造成本、运行长期可靠性、规模化成套技术是其大规模应用的主要瓶颈问题。因此,钠硫电池主要关键技术包括高质量陶瓷管技术、电池组件的密封技术、抗腐蚀电极材料技术和规模化成套技术等。

目前最有前途来自的储能技术是什么为什么这样认为

抽水蓄能。

抽水蓄能是利用度失由专口源限绿电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库的一种储能技术事族互标打。这是目前最成熟的储能技术,储能成本较低,已经实现大规模应用。

电化学储能命思杂长策样办营是目前最前沿的储能名就丝贵特求照海盟草数技术。近几年来,钠硫致系电池、液流电池和锂离子电池储能等电化学储能技术发展较快,发展潜力巨大,如果在电池材料、制造工艺、系史宗技装协护买级计题统集成及运行维护等方面的成本控制上实现突破,未来的发展前景会更加广阔。

抽水蓄能,一种储能技术。即利用水作为储取联货行肥密候能介质,通过电能与势且围巴夫能相互转化,实现电能的储存和管理。利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电。

可将电网负荷低时的多余电能,转变为电网高峰时期的高价值电能。适用于调频、调相,稳定电力系统的周波和电压,还可提高系统中火电站和核电站的效率。

以上就是小编对于钠硫储能技术 储能技术突破文章介绍

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