全球儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用情況

全球儲(chǔ)能技術(shù)展現(xiàn)狀應(yīng)用情況一、儲(chǔ)能技術(shù)分類、技術(shù)原理、主要特征:電化學(xué)儲(chǔ)能如鈉、物(如抽)如超等功率充放,混用最近的一篇論文介紹的模型計(jì)算結(jié)的33.8%（一）電學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)1鈉硫電池（Na300℃以-3電80%）公司實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的產(chǎn)圖1鈉電儲(chǔ)系原（來源：美國(guó)儲(chǔ)能協(xié)會(huì)）2液流電池池storagesystems)通-還原電對(duì)的活性物質(zhì)分別溶解于裝在()溶/沉積反應(yīng)的液流電輸出受設(shè)液不會(huì)引起電極此化理全釩、溴多化鈉85%10000圖2液電儲(chǔ)系原（來源：美國(guó)儲(chǔ)能協(xié)會(huì)）3鋰離子電池LiCoO（鈷LiMnO、LiFePO2244LiMn22

4能具有放電電壓穩(wěn)定自放電率低、統(tǒng)鋰離子電池在某些特殊條件高熱等在400―（80％剩余儲(chǔ)這樣過充控制的特殊封裝因此圖3鋰離電儲(chǔ)系原（來源：美國(guó)儲(chǔ)能協(xié)會(huì)）4鉛酸電池二氧化鉛圖4鉛電大模范用例（來源：美國(guó)儲(chǔ)能協(xié)會(huì)）5鎳鎘電池極材鎳鎘后，活性氧化〔Ni(OH)負(fù)極2復(fù)500次以上6超級(jí)電容器電時(shí)處于使達(dá)50萬次工作可在30℃與由于與電池相比能量密度大功如穩(wěn)態(tài)在電壓跌圖5超級(jí)容的構(gòu)原（來源：中科院電工研究所）（二）物儲(chǔ)能技術(shù)1抽水蓄能釋放上池蓄電能方法。大,抽水儲(chǔ)能-2壓縮空氣儲(chǔ)能,可使壓縮空氣儲(chǔ)能規(guī)模大運(yùn)行高,并且必須與不裝前置空氣壓縮段的燃?xì)廨営霉蔬@圖6壓空儲(chǔ)系原（來源：美國(guó)儲(chǔ)能協(xié)會(huì)）3飛輪蓄能飛輪系圖7飛儲(chǔ)系原（來源：美國(guó)儲(chǔ)能協(xié)會(huì)）三超電磁儲(chǔ)能（技是二者的有機(jī)結(jié)合超導(dǎo)力將儲(chǔ)或?qū)?高(96%)量大等優(yōu)點(diǎn)功率補(bǔ)提高系圖8超電儲(chǔ)原（來源：中科院電工研究所）儲(chǔ)類

表1儲(chǔ)技分及征優(yōu)

缺電化學(xué)儲(chǔ)能機(jī)械儲(chǔ)能電磁儲(chǔ)能

鈉硫電池液流電池鋰離子電池鉛酸電池鎳鎘電池超級(jí)電容器抽水儲(chǔ)能壓縮空氣飛輪儲(chǔ)能超導(dǎo)儲(chǔ)能

能量密度大、充電效率高（可達(dá)到80%大電流、高功率放電能量效率高、蓄電容量大、能夠深放電、可實(shí)現(xiàn)快速充放電、壽命長(zhǎng)高比能量高功率高能量轉(zhuǎn)換效率、長(zhǎng)循環(huán)壽命成本低技術(shù)成熟儲(chǔ)容量大循環(huán)壽命長(zhǎng)，可快速充電，經(jīng)濟(jì)耐用內(nèi)小放電電壓變化小比功率高循壽命長(zhǎng)內(nèi)阻低、充放電速度快規(guī)模大、能量轉(zhuǎn)換效率高（70-85%）規(guī)模大、運(yùn)行成本低摩擦損耗小效率高壽命長(zhǎng)對(duì)環(huán)境沒有影響乎不需要維護(hù)響應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)換效率高、比容量大、比功率大

需要在高溫環(huán)境下工作金屬鈉和硫磺均為易燃易爆物質(zhì)有一定的安全隱患，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，對(duì)電池材料要求十分苛刻；正負(fù)極電解液易交叉污染用格較貴的離子交換膜過充控制的特殊封裝要求高價(jià)格成本、安全性、循環(huán)壽命及產(chǎn)品的一致性等在滿足大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用還有待突破儲(chǔ)存能量密度低、可充放電次數(shù)少、制造過程中存在污染記憶效應(yīng)，材料資源短缺，價(jià)格昂貴。比容量小、單位能量投資高需有合適的場(chǎng)地次投入的費(fèi)高需有合適的場(chǎng)地次投入的費(fèi)高能量密度比較低、系統(tǒng)復(fù)雜、對(duì)轉(zhuǎn)子、軸承要求比較高系統(tǒng)昂貴、維護(hù)費(fèi)用昂貴二、全球儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用情況用其是在這種在傳統(tǒng)的（一）電學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)展現(xiàn)狀及應(yīng)用況1鈉硫電池公司于世紀(jì)年代中期，日本的京瓷160kWh/m3

在年2002NGK到過50座鈉7月（）在本本NGK公司2007年底，日NGK公池中有59占63占24％；不源（NGK）公件1。鈉電每安容總裝率MW圖91992-2007日公鈉電安情（來源：日本NGK公司）2液流電池年H.States）30--溴已VRB）和多硫/PSB隨VRB1986年澳SEI大VRB能源1989年建20kW450kW/1MWh100kW/800kWh等全釩液25kW行8年過16000次在日本構(gòu)(NEDO)的，2001年3的2001的30MW使用了達(dá)6MW以及電池模塊的設(shè)大VRB公司（“VRBPower”成“”2001年，2004年為的全釩液公司和公并為80多個(gè)國(guó)家的，VRBPower在全球40多個(gè)“VRB-ESS”近20個(gè)“VRB-ESS”儲(chǔ)能年1月，總部設(shè)在中國(guó)北京的北京普能世（Energy）大VRBVRB公司的經(jīng)驗(yàn)與知累,包括Regenesys和日本住在液流電池產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)達(dá)15年過30個(gè)成及15個(gè)專球西歐一些國(guó)家如上VRBSumitomoElectricIndustries(本((RefuelInc.)；CellInc.(奧利)；北/kW、20kW三個(gè)系列的電于2001年和2002PSB120MWh12MW，資，2004供為Eltra公司蓄電系，2005年，Innogy年建造2002年年來/光伏發(fā)電相配套的發(fā)電系統(tǒng)。其中從至6MW，能量過件23鋰離子電池/比為然而鋰離子電池是近年隔膜和電解液決定充放電到從100到50納米到1年時(shí)間國(guó)麻省理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)將電池的分鐘國(guó)Celgard等是全球主的95%特別是動(dòng)自行(BEB)合電動(dòng)(HEV)中是為2MW儲(chǔ)能。2009年，的1MWAEP年建成以（CES4鉛酸電池經(jīng)140-氫安全與鉛促進(jìn)成萬資助鉛為表2世鉛電儲(chǔ)系典應(yīng)案序號(hào)1

鉛電系名和置BEWAG，Berlin(德國(guó)

額功/量8.5/8.5

功熱備用、頻率控制

安時(shí)年2

Crescent，NorthCarolina0.5/0.5

峰值調(diào)節(jié)

年

Chino，California(美國(guó)PREPA，PuertoRico(波多黎各Vernon，California美)Metlakatla，Alaska(美國(guó))ESCAR，Madrid(西班牙)

10/4020/143/4.51/1.41/4

熱備用、平衡負(fù)荷熱備用、頻率控制提高電能質(zhì)量提高孤立電網(wǎng)穩(wěn)定性平衡負(fù)荷

年年年年20世90年后期8

Herne-Sodingen德)

1.2/1.2

削峰、提高電能質(zhì)20世紀(jì)90年代后量期資料來源：中國(guó)電力科學(xué)院5鎳鎘電池因GoldenValley×156超級(jí)電容儲(chǔ)能超級(jí)三代發(fā)展電容、工12－400V、最大放400－系8.3kWh是,超級(jí)電容器價(jià)格較為昂大前正在開1MW的直流由4800V量2t，體積

95%；TVA電力（二）抽蓄能及其它能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)及應(yīng)用情況1抽水蓄能電站在紀(jì)60－最為廣泛應(yīng)用的一種高強(qiáng)井全斷面岔管考慮圍巖分擔(dān)內(nèi)水壓力、為提高整體經(jīng)濟(jì)性抽水9000的％。美國(guó)和西歐經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家抽水蓄能機(jī)組容55％以上，表中顯示了近十的8個(gè)表3國(guó)部大抽蓄應(yīng)案序

電

國(guó)

裝容量/MW

投年份

資料來源：中國(guó)電力科學(xué)院2壓縮空氣儲(chǔ)能90但CAES）為1978年建國(guó)Hundorf，為290MW，換率過在14于1998，2001為2MW。ABB環(huán)CAES電輸率運(yùn)行為8。年美國(guó)RidgeEI能開于的開3飛輪儲(chǔ)能飛輪儲(chǔ)能技術(shù)已經(jīng)形成系列到10級(jí)于年洲Power公司利用高強(qiáng)度碳纖維和玻璃纖維復(fù)合材料制作飛42000r/min，15kWh；日本建成的世上的能；美10個(gè)飛輪支持，2005-2006了項(xiàng)設(shè)1MW/250kWh國(guó)司Phantom工的飛輪表表4世部飛儲(chǔ)應(yīng)案研機(jī)構(gòu)基參

技特點(diǎn)作用，儲(chǔ)能各4h，待

18kV流6896A，率

國(guó)Vista

全，

速

率

資料來源：中國(guó)電力科學(xué)院4超導(dǎo)電磁儲(chǔ)能級(jí)系而解決高與柔性輸電技術(shù)相結(jié)合，及其有并可進(jìn)世界稱D－為3MJ，以小0.5ms的響應(yīng)為3MW、16Mvar，SMES在美上1-5MJ/MW低溫SMES，100MJ導(dǎo)表5世界導(dǎo)儲(chǔ)系典應(yīng)案國(guó)/地