《GES知識普及》課件

《GES知識普及》GES，全稱是儲能系統(tǒng)，是現(xiàn)代能源體系中不可或缺的一部分。它能將能量存儲起來，并在需要的時(shí)候釋放出來，從而提高能源利用效率，并為可再生能源的發(fā)展提供關(guān)鍵支持。by什么是GESGES，即儲能系統(tǒng)（EnergyStorageSystem），是指將能量以某種形式存儲起來，并在需要的時(shí)候釋放出來的裝置或系統(tǒng)。GES可以幫助平滑電力供應(yīng)，提高能源利用效率，并促進(jìn)可再生能源的應(yīng)用。GES的發(fā)展歷程1早期儲能技術(shù)主要以鉛酸電池為主，應(yīng)用于汽車等領(lǐng)域。2鋰離子電池技術(shù)的出現(xiàn)，為儲能系統(tǒng)提供了更高能量密度和更長循環(huán)壽命。3隨著可再生能源的快速發(fā)展，GES成為了不可或缺的組成部分，并不斷涌現(xiàn)新的儲能技術(shù)。GES的主要功能削峰填谷將電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)的多余電能存儲起來，在低谷負(fù)荷時(shí)釋放，從而平滑電網(wǎng)負(fù)荷，提高能源利用效率。提高可再生能源利用率將可再生能源（如太陽能、風(fēng)能）發(fā)電的間歇性電能存儲起來，在需要的時(shí)候釋放，提高其穩(wěn)定性和可靠性。提升電網(wǎng)安全在緊急情況下，可以快速釋放儲備的電能，為電網(wǎng)提供應(yīng)急電源，保障電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。GES的構(gòu)成要素儲能裝置例如鋰離子電池、鉛酸電池、超級電容器等，用于儲存能量。能量轉(zhuǎn)換裝置例如逆變器、充電器等，用于將不同形式的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換。能量管理系統(tǒng)用于控制儲能裝置的充放電，并根據(jù)需求進(jìn)行能量調(diào)度。儲能技術(shù)概述電化學(xué)儲能利用化學(xué)反應(yīng)將電能存儲在電池中，是最常見的儲能方式。機(jī)械儲能利用機(jī)械運(yùn)動(dòng)將能量存儲起來，例如抽水蓄能、壓縮空氣儲能等。熱儲能利用物質(zhì)的相變或溫度變化將能量存儲起來，例如熔鹽儲能、蓄冰儲能等。電池技術(shù)的發(fā)展趨勢能量密度提升不斷提升電池的能量密度，使電池在更小的體積內(nèi)儲存更多的能量。循環(huán)壽命延長提高電池的循環(huán)壽命，使電池能夠反復(fù)充放電更多次，延長使用壽命。成本降低降低電池生產(chǎn)成本，使其更具經(jīng)濟(jì)效益。電池儲能基本原理1化學(xué)反應(yīng)電池內(nèi)部通過化學(xué)反應(yīng)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，或?qū)⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。2電子流動(dòng)在充放電過程中，電子在電池內(nèi)部流動(dòng)，產(chǎn)生電流。3電極材料電池的正負(fù)極材料決定了電池的性能，例如能量密度、循環(huán)壽命等。電池的主要種類1鋰離子電池能量密度高、循環(huán)壽命長，廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、電動(dòng)汽車等。2鉛酸電池價(jià)格低廉，但能量密度低、循環(huán)壽命短，主要應(yīng)用于汽車啟動(dòng)等領(lǐng)域。3鎳氫電池能量密度比鉛酸電池高，循環(huán)壽命較長，主要應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車等。4鈉離子電池成本低、儲量豐富，有望成為未來儲能領(lǐng)域的重點(diǎn)發(fā)展方向。電池的充放電過程1充電將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，儲存在電池內(nèi)部。2放電將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，釋放出來供電。電池管理系統(tǒng)概述電池監(jiān)控實(shí)時(shí)監(jiān)測電池的電壓、電流、溫度等參數(shù)，確保電池的安全運(yùn)行。電池均衡平衡電池組中各電池的電量，延長電池組的壽命。充電控制控制電池的充電過程，防止過充或過放電，保護(hù)電池安全。電池?zé)峁芾砑夹g(shù)電池在充放電過程中會產(chǎn)生熱量，過高的溫度會影響電池性能和壽命。熱管理技術(shù)可以控制電池溫度，保證其安全性和可靠性，延長電池的使用壽命。固態(tài)電池技術(shù)鈉離子電池技術(shù)鈉資源豐富、成本低廉，鈉離子電池有望成為鋰離子電池的替代品。但鈉離子電池的能量密度和循環(huán)壽命仍有待提高，需要進(jìn)一步的研發(fā)和改進(jìn)。鎳氫電池技術(shù)能量密度較低比鋰離子電池能量密度低，但循環(huán)壽命較長。環(huán)保不含重金屬，對環(huán)境友好。應(yīng)用領(lǐng)域主要應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車、便攜式電子設(shè)備等。燃料電池技術(shù)原理利用燃料（如氫氣、甲醇）與氧化劑（如氧氣）的化學(xué)反應(yīng)直接產(chǎn)生電能。優(yōu)勢能量轉(zhuǎn)化效率高、排放清潔，是未來清潔能源的重要方向。挑戰(zhàn)燃料儲存和運(yùn)輸、成本等問題，尚待解決。超級電容器技術(shù)1通過靜電積累的方式存儲能量，充放電速度快，循環(huán)壽命長。2能量密度較低，主要應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車、備用電源等領(lǐng)域。3未來發(fā)展方向是提高能量密度，降低成本，拓展應(yīng)用領(lǐng)域。電化學(xué)儲能的優(yōu)勢和局限性1優(yōu)勢能量密度高、循環(huán)壽命長、安全可靠，應(yīng)用廣泛。2局限性成本較高，部分電池存在安全風(fēng)險(xiǎn)，對環(huán)境可能造成一定影響。機(jī)械儲能技術(shù)抽水蓄能利用水泵將水抽到高處，并在需要的時(shí)候釋放水流發(fā)電，是最成熟的機(jī)械儲能技術(shù)。壓縮空氣儲能利用壓縮空氣將能量存儲起來，在需要的時(shí)候釋放壓縮空氣驅(qū)動(dòng)渦輪發(fā)電。熱儲能技術(shù)利用物質(zhì)的相變或溫度變化將能量存儲起來，例如熔鹽儲能、蓄冰儲能等。熱儲能技術(shù)可以用于太陽能熱發(fā)電、工業(yè)余熱利用等領(lǐng)域，提高能源利用效率。氣體儲能技術(shù)原理利用壓縮氣體或液化氣體將能量存儲起來，例如壓縮天然氣儲能、液化天然氣儲能等。優(yōu)勢能量密度高、成本低，但安全性需要重視。應(yīng)用主要應(yīng)用于天然氣輸送、儲備等領(lǐng)域，也能用于發(fā)電。化學(xué)儲能技術(shù)原理利用化學(xué)反應(yīng)將能量存儲在化學(xué)物質(zhì)中，例如氫能、甲醇等。優(yōu)勢能量密度高，清潔環(huán)保，但成本較高，技術(shù)尚待成熟。應(yīng)用主要用于交通運(yùn)輸、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。不同儲能技術(shù)的比較1電化學(xué)儲能能量密度高、循環(huán)壽命長，但成本較高，安全性有待提高。2機(jī)械儲能成本低廉，但占地面積大，對環(huán)境有一定影響。3熱儲能能量密度低，但成本較低，應(yīng)用場景較局限。GES在電力系統(tǒng)中的作用穩(wěn)定電網(wǎng)平滑電力供應(yīng)，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。提升效率提高能源利用效率，降低能源浪費(fèi)。增強(qiáng)安全性為電網(wǎng)提供應(yīng)急電源，保障電網(wǎng)的安全運(yùn)行。GES在可再生能源領(lǐng)域的應(yīng)用GES可以將間歇性可再生能源（如太陽能、風(fēng)能）發(fā)電的能量存儲起來，在需要的時(shí)候釋放。這可以提高可再生能源的穩(wěn)定性和可靠性，促進(jìn)其大規(guī)模應(yīng)用。GES在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用電動(dòng)汽車GES可以為電動(dòng)汽車提供續(xù)航里程，解決里程焦慮的問題?；旌蟿?dòng)力汽車GES可以輔助發(fā)動(dòng)機(jī)，提高燃油經(jīng)濟(jì)性，降低排放。公共交通GES可以用于公共交通，如電動(dòng)公交車、電動(dòng)火車等，減少碳排放。GES在工業(yè)制造領(lǐng)域的應(yīng)用提高效率GES可以為工業(yè)生產(chǎn)提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)，提高生產(chǎn)效率。降低成本GES可以利用低谷電價(jià)充電，在峰值負(fù)荷時(shí)釋放，降低用電成本。減少排放GES可以減少工業(yè)生產(chǎn)的碳排放，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。GES在民用領(lǐng)域的應(yīng)用1家用儲能GES可以為家庭提供備用電源，在停電時(shí)保障生活用電。2太陽能光伏GES可以將太陽能光伏發(fā)電的能量存儲起來，在晚上或陰天使用