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各种储能技术的基本原理及其发展现状

时间:2015-07-17 10:02来源:北极星智能电网在线 作者:火凡
点击: 次

　　随着科技的不断发展，以及全球气候变化问题越来越得到重视，全球范围内正在掀起一场能源革命。目前世界各国都在尽快向“能源+互联网”模式靠拢，扩大可再生能源发电的规模，特别是分布式发电。与此同时，电动汽车行业也得到发展契机，越来越被大众所接收。

　　而在发展“能源+互联网”和普及电动汽车的道路上，储能技术可谓是一个最棘手的问题。目前，世界各国都在攻关这项技术，但是都有一个共同目的，那就是实现“低成本+高储能”。以下简要介绍各种储能技术的基本原理及其发展现状。

　　飞轮储能

　　飞轮储能系统是由一个圆柱形旋转质量块和通过磁悬浮轴承组成的支撑机构组成。采用磁悬浮轴承的目的是消除摩擦损耗，提高系统的寿命。为了保证足够高的储能效率，飞轮系统应该运行于真空度较高的环境中，以减少风阻损耗。飞轮与电动机或者发电机相连，通过某种形式的电力电子装置，可进行飞轮转速的调节，实现储能装置与电网之间的功率交换。

　　飞轮储能的一个突出优点就是几乎不需要运行维护、设备寿命长(20年或者数万次深度充放能量过程)且对环境没有不良的影响。飞轮具有优秀的循环使用以及负荷跟踪性能，它可以用于那些在时间和容量方面介于短时储能应用和长时间储能应用之间的应用场合。

　　目前，已经开发出大功率飞轮储能系统，并应用于航空以及UPS领域。以Beacon Power为领先水平的研究机构正在致力于飞轮储能的优化设计，以便将其用于长过程储能服务(多达几个小时)，同时降低其商用成本。目前已有2kW/6kW•h的飞轮储能系统用于通信设备供电，采用飞轮组可以实现输出功率为兆瓦级、持续时间为数分钟或者数小时的储能装置。

　　超导磁储能

　　早在1911年人们就已发现了超导现象，直到20世纪70年代，才有人首次提出将超导磁储能作为一种储能技术应用于电力系统。超导磁储能由于具有快速电磁响应特性和很高的储能效率(充/放电效率超过95%)，很快吸引了电力工业和军方的注意。

　　SMES在电力系统中的应用包括：负荷均衡、动态稳定、暂态稳定、电压稳定、频率调整、输电能力提高以及电能质量改善等方面。

　　和其他的储能技术相比，目前SMES仍很昂贵，除了超导体本身的费用外，维持低温所需要的费用也相当可观。目前，在世界范围内有许多SMES工程正在进行或者处于研制阶段。
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