新能源儲能技術(shù)課件

新能源儲能技術(shù)儲能技術(shù)的重要性由于風(fēng)能、太陽能、海洋能等多種新能源發(fā)電受到氣候和天氣影響，發(fā)電功率難以保證平穩(wěn)，而我們知道電力系統(tǒng)要求是供需一致，電能消耗和發(fā)電量相等，一旦這平衡遭到破壞，輕則電能質(zhì)量惡化，造成頻率和電壓不穩(wěn)，重則引發(fā)停電事故，為了解決這一問題，在風(fēng)力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電或者太陽能熱發(fā)電等新能源發(fā)電設(shè)備中都配備有儲能裝置，在電力充沛時，多余電力可以儲存起來，在晚上、弱風(fēng)或者超大風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停運或者停運機(jī)組過多，發(fā)電量不足的時候釋放出來以滿足負(fù)荷需求?，F(xiàn)有抽水儲能技術(shù)抽水儲能是電力系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的一種儲能技術(shù)，在電力負(fù)荷低谷期將水從下池水庫抽到上池水庫，將電能轉(zhuǎn)化成重力勢能儲存起來，在電網(wǎng)負(fù)荷高峰期釋放的能源儲存方式。

抽水儲能的釋放時間可以從幾個小時到幾天不等，綜合效率在70%到85%之間，主要用于電力系統(tǒng)的調(diào)峰填谷、調(diào)頻、調(diào)相、緊急事故備用等。但是抽水儲能電廠一般都建在遠(yuǎn)離負(fù)荷地點的山間，在儲能效率較為低下的基礎(chǔ)上，長距離輸送又要損耗不少電能，與分散型電力儲存系統(tǒng)相比極為不利超導(dǎo)儲能

將一個超導(dǎo)體圓環(huán)置于磁場中，降溫至圓環(huán)材料的臨界溫度以下，撤去磁場，由于電磁感應(yīng)，圓環(huán)中便有感生電流產(chǎn)生，只要溫度保持在臨界溫度以下，電流便會持續(xù)下去。試驗表明，這種電流的衰減時間不低于10萬年。顯然這是一種理想的儲能裝置，稱為超導(dǎo)儲能。概述超導(dǎo)儲能優(yōu)點

超導(dǎo)儲能的優(yōu)點很多，主要是功率大、質(zhì)量輕、體積小、損耗小、反應(yīng)快等等，因此應(yīng)用很廣。如大功率激光器，需要在瞬時提出數(shù)千乃至上萬焦耳的能量，這就可由超導(dǎo)儲能裝置來承擔(dān)。超導(dǎo)儲能還可以用于電網(wǎng)。當(dāng)大電網(wǎng)中負(fù)荷小時，把多余的電能儲存起來，負(fù)荷大時又把電能送回電網(wǎng)，這樣就可以避免用電高峰和低谷時的供求矛盾。這就是超導(dǎo)儲能。超導(dǎo)儲能

超導(dǎo)線圈通常是環(huán)形和螺管形。小型及數(shù)十MW的中型儲能磁體比較適合采用漏磁場小的環(huán)形線圈。螺管形的漏磁場較大，但其結(jié)構(gòu)簡單，實用于大型的超導(dǎo)儲能及需要現(xiàn)場繞制的超導(dǎo)儲能。環(huán)形超導(dǎo)線圈使用環(huán)形線圈的優(yōu)點是磁場完全約束在線圈內(nèi)；因此，不存在漏磁問題和屏蔽要求。環(huán)形線圈的制造有兩種方式：一種為連續(xù)的螺旋圓環(huán)繞組；另一種為由數(shù)個短螺線管線圈組成圓環(huán)。設(shè)備工作原理飛輪儲能飛輪儲能系統(tǒng)主要包括轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、軸承系統(tǒng)和轉(zhuǎn)換能量系統(tǒng)三個部分構(gòu)成。另外還有一些支持系統(tǒng)，如真空、深冷、外殼和控制系統(tǒng)?；窘Y(jié)構(gòu)如圖所示。飛輪儲能使用特點飛輪儲能的技術(shù)優(yōu)勢是技術(shù)成熟度高、高功率密度、長壽命、充放電次數(shù)無限以及無污染等特性。飛輪儲能的能量密度不夠高、自放電率高，如停止充電，能量在幾到幾十個小時內(nèi)就會自行耗盡。幾萬轉(zhuǎn)高速飛輪系統(tǒng)損耗在100瓦左右，1千瓦時的系統(tǒng)只能維持10小時的自放電。因此，飛輪儲能最適合高功率、短時間放電或頻繁充放電的儲能需求。由于放電時間有限，飛輪儲能不一定是調(diào)節(jié)太陽能發(fā)電波動的最佳選擇。飛輪儲能我國研發(fā)現(xiàn)狀我國的飛輪儲能研究始于上世紀(jì)80年代，30多年來，飛輪儲能只獲得過兩個“863”探索項目和一個“八五”攻關(guān)項目的支持，除國防領(lǐng)域外，公開的總共投入經(jīng)費不足500萬元。超級電容器儲能超級電容器是利用雙電層原理的電容器。當(dāng)外加電壓加到超級電容器的兩個極板上時，與普通電容器一樣，極板的正電極存儲正電荷，負(fù)極板存儲負(fù)電荷，在超級電容器的兩極板上電荷產(chǎn)生的電場作用下，在電解液與電極間的界面上形成相反的電荷，以平衡電解液的內(nèi)電場，這種正電荷與負(fù)電荷在兩個不同相之間的接觸面上，以正負(fù)電荷之間極短間隙排列在相反的位置上，這個電荷分布層叫做雙電層，因此電容量非常大。當(dāng)兩極板間電勢低于電解液的氧化還原電極電位時，電解液界面上電荷不會脫離電解液，超級電容器為正常工作狀態(tài)（通常為3V以下），如電容器兩端電壓超過電解液的氧化還原電極電位時，電解液將分解，為非正常狀態(tài)。工作原理超級電容器儲能波形圖超級電容器儲能應(yīng)用領(lǐng)域1、稅控機(jī)、稅控加油機(jī)、真空開關(guān)、智能表、遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)、儀器儀表、數(shù)碼相機(jī)、掌上電腦、電子門鎖、程控交換機(jī)、無繩電話等的時鐘芯片、靜態(tài)隨機(jī)存貯器、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)等微小電流供電的后備電源。

2、智能表（智能電表、智能水表、智能煤氣表、智能熱量表）作電磁閥的啟動電源

3、太陽能警示燈，航標(biāo)燈等太陽能產(chǎn)品中代替充電電池。

4、手搖發(fā)電手電筒等小型充電產(chǎn)品中代替充電電池。

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