超导技术及应用储能技术综述.ppt

超导技术及应用储能技术综述
储能装置快速的功率调节能力使其突破了传统电力系统主要依赖继电保护和自动装置的被动致稳框架，彻底改变传统电力系统中缺乏快速补偿不平衡功率的手段的状况，形成崭新的主动致稳新思想。
在目前所提出的各种超导电力装刚兴起。
钠/***化镍电池是一种在钠流电池的基础上发展起来的新型储能电池，具有较高的能量密度和功率密度，具备可过充电、无自放电，运行维护简单等优势。
化学储能－锂离子电池
优势是储能密度高、储能效率高、循环寿命长等。鉴于上述优点，近年来得到了快速发展，随着制造技术和制造成本的不断降低，将锂离子电池用于储能非常具有应用前景。
目前，单体电池标准循环寿命已经超过1000次，仅从电池单体的角度来看，锂离子电池的比能量和循环寿命已基本满足储能应用需求，但在锂离子电池组应用时，循环寿命只有400～600次，甚至更低，严重制约了锂离子电池储能应用。
锂离子电池在电力系统的应用方面，美国走在前面。2009年的储能项目研究规划中，拟开展锂离子电池用于分布式储能的研究和开发。
电磁储能－超导储能
超导磁储能（SMES）单元是由一个置于低温环境的超导线圈组成，低温是由包含液氮或者液氦容器的深冷设备提供。功率变换/调节系统将SMES单元与交流电力系统想念，并且可以根据电力系统的需要对储能线圈进行充放电。通常使用两种功率变换系统将储能线圈和与交流电力系统相连：一种是电流源型变流器；另一种是电压源型变流器。
电磁储能－超级电容器储能
超级电容器（SC）是近几十年来，国里外发展起来的一种介于常规电容器与化学电池二者之间的新型储能元件。它具备传统电容那样的放电功率，也具备化学电池储能电荷的能力。与传统电容相比，具备达到法拉级别的超大电容量、较高的能量、较宽的工作温度范围和极长的使用寿命，充放电循环次数达到十万次以上，且不用维护；与化学电池相比，具备较高的比功率，且对环境无污染。
综上，SC是一种高效、实用、环保的能量存储装置，它优越的性能得到各方的总是，目前发展十分迅速。
各种储能技术特点总结
各种储能技术在其能量密度和功率密度方面均有不同的表现，而同时电力系统也对储能系统不同应用提出了不同的技术要求，很少有一种出储能技术可以完全胜任电力系统中的各种应用，因此，必须兼顾双方需求，选择匹配的储能方式与电力应用。
各种储能技术特点总结
根据各种储能技术的特点，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、可再生能源接入等大规模、大容量的应用场合，而超导、飞轮及超级电容器储能适合于需要提供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。
各种储能技术特点总结
抽水蓄能电站在电网总可承担调峰填谷、调频、调相、紧急事故备用和黑启动等多种任务，抽水蓄能电站的建设对优化电源结构、提高电网的安全、稳定、经济运行水平、促进电网节能降耗、改善电能质量和供电可靠性等具有不可替代的作用。特别是随着大核电、大水电和大风电的建设，抽水蓄能电站的作用日趋明显。而当前我国的抽水蓄能电站装机容量比重相对较低，远不能满足电网长期安全稳定运行的需要。
各种储能技术特点总结
铅酸电池尽管目前仍是世界上产量和用量最大的一种蓄电池，但从长远发展看，他尚不能满足今后电力系统大规模高效储能的要求，而钠硫电池具有的一系列特点是他们成为未来大规模电化学储能的两种方式，特别是液流电池，它有望在未来的10~20年内逐步取代铅酸电池。而锂电池在电动汽车的推动下也有望成为后起之秀。
各种储能技术特点总结
储能类型
典型额定功率
额定容量
特点
应用场合
机械储能
抽水储能
100~2000MW
4~10小时
适用于大规模，技术成熟。响应慢，需要地理资源
日负荷调节，频率控制和系统备用
压缩空气
10~300MW
1~20小时
适用于大规模。响应慢，需要地理资源。
调峰、调频、系统备用、风电储备
飞轮储能
5Kw~10MW
1秒~30分钟
比功率较大。成本高，噪音大。
调峰、频率控制、UPS和电能质量
电磁储能
超导储能
10Kw~50MW
2秒~5分
响应快，比功率高。成本高，维护困难。
输配电稳定、抑制振荡
高能电容
1~10MW
1~10秒
响应快，比功率高。比能量低。
输电系统稳定、电能质量控制
超级电容
10kW~1MW
1~30秒
响应快，比功率高。成本高、出能量低。
可应用于定制电力及FACTS
各种储能技术特点总结
储能类型
典型额定功率
额定容量
特点
应用场合
电化学储能
铅酸电池
kW~5