储能技术有哪几种,各自的特点是什么?

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在目前所提出的各种超导电力装置中,储能装置具有较大的技术可行性和经济价值,因此随着高温超导和电力电子技术的不断进步,开展储能装置的研制工作对各国电力事业具有深远的意义,而且也是各国经济战略发展的需要。

到目前为止,人们已经探索和开发了多种形式的电能储能方式,主要可分为:机械储能、化学储能和电磁储能等。

机械储能:抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能。其特点是技术上成熟可靠,容量可以做的很大,受水库库容限制。

化学储能:铅酸电池、氧化还原液流电池、钠流电池、锂离子电池。特点是自放电小,25℃下自放电率小于2%/月;结构紧凑,密封好,抗振动,大电流性能好;工作温度范围宽,-40℃~50℃;价格低廉;制造维护成本低;无记忆效应(浅循环工作时容量损失)。

电磁储能:超导储能、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。

wdjrzmtzd074dd0
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储能技术大概可以按化学储能、物理储能、电磁场储能三种。
1.化学储能
1.1锂离子电池

锂离子电池的阴极材料为锂金属氧化物,锂离子电池的阴极材料为锂金属氧化物,具有高效率、高能量密度的特点,并具有放电电压稳定、工作温度范围宽、储存寿命长、无记忆效应及无环境污染性等优点。大容量锂电池储能电站正在逐渐兴起。

锂电池的储能密度很高,可达到100W•h/kg,是铅酸电池的3~5倍; 输出电压高( 单体工作电压在3.2 V以上) , 约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压, 能量效率可以达到90%以上, 高低温适应性强, 可以在–20~60 ℃的环境下使用。

1.2 铅酸电池

铅酸电池具有技术成熟, 价格便宜, 安全性能相对可靠的优点, 但其循环寿命较短, 不可深度放电, 运行和维护费用高, 而且制造过程中和废弃处理时存在严重的环境污染。 针对提高铅酸电池比功率和深放电时循环寿命, 开展新型铅酸电池和应用研究是铅酸电池技术发展的重要方向。 例如, 新型铅碳超级电池, 是使用少量铅的铅酸电池技术, 由一个不平衡的超级电容器和一个铅酸电池在其内部组成的单体电池, 与传统的铅酸电池相比, 具有更短的充电时间和更长的使用寿命。

1.2 钠硫电池

硫电池是美国福特(Ford)公司于1967年首先发明的, 至今已有40多年的历史。钠硫电池主要是由正极、 负极、 电解质、 隔膜和外壳等组成。负极的活性物质是熔融金属钠,正极的活性物质是硫和钠硫化物熔盐,由于硫是绝缘体,所以一般是将其填充在导电多孔的炭或石墨毡里,具有良好钠离子传导性能的β-Al2O3同时起到固体电解质兼隔膜的双重作用,固体电解质只传导Na+,而对电子是绝缘体,外壳则一般用不锈钢等金属材料。

1.3 液流电池储能

液流电池的活性物质可溶解分装在两大储存中,溶液流经液流电池,在离子交换膜两侧的电极上分别发生还原与氧化反应。此化学反应为可逆的,因此可达到多次充放电的能力。此系统之储能容量由储存槽中的电解液容积决定,而输出功率取决于电池的反应面积。由于两者可以独立设计,因此系统设计的灵活性大而且受设置场地限制小。液流电池已有全钒、 钒溴、 多硫化钠/溴等多个体系,液流电池电化学极化小,其中全钒液流电池具有能量效率高、 蓄电容量大、 能够100%深度放电、 可实现快速充放电,寿命长等优点,全钒液流电池已经实现商业化运作,能够有效平滑风能发电功率。在日本运营的容量为4 MW的全钒液流电池为当地32 MW的风电场提供储能,并已运行27万次循环,世界上还没有任何其他储能技术能够实现这一要求.

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沉夜孤星gnnfg05
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目前的储能技术虽然各有优势,但也存在缺陷,目前的储能技术虽然各有优势,但也存在缺陷,化学储能容量有限,且污染环境;提水储能和空气压缩储能,投资大,且须二次转换,效能低;电子储能技术还不成熟,我觉得还可以使用固体蓄能,虽然飞轮储能属固体储能,但蓄能时间短,仅适用短时间储能,利用固体位能的变化储能,很有优势;提水储能和空气压缩储能,投资大,且须二次转换,效能低;电子储能技术还不成熟,我觉得还可以使用固体蓄能,虽然飞轮储能属固体储能,但蓄能时间短,仅适用短时间储能,利用固体位能的变化储能,很有优势。

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