欢迎浏览优德88手机中文版
您的位置: 首页  > 首屏 > 特别推荐  返回

探索发展新型储能技术

作者:优德88手机中文版新闻中心 来源:亮报 发布时间:2021-08-25 浏览:
分享到:

优德88手机中文版讯:新型储能对于提升能源电力系统调节能力,综合效率和安全保障能力,支撑新型电力系统建设,具有重要意义。近年来,随着储能产业的发展,新型储能技术不断突破,在越来越多的场景实现示范应用。

新型储能种类及特点

新型储能技术主要包括储热技术,氢储能技术,电磁储能,飞轮储能,压缩空气储能等。

储热技术属于能量型储能技术,能量密度高,成本低,寿命长,综合热利用效率高,在可再生能源消纳,清洁供暖及太阳能光热电站储能系统应用领域均可发挥较大作用。

电磁储能和飞轮储能属于功率型储能技术。电磁储能中,超导电磁储能功率特性好,但能量密度较低,成本高;超级电容器功率密度高,充放电循环次数达十万次甚至数百万次,但储能密度较低,成本高。飞轮储能寿命长,对环境无不良影响,但自放电率高,成本高。这些储能技术离实现大规模商业应用还有一段距离。

2021年7月,国家发展改革委,国家能源局发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》(以下简称《指导意见》)。《指导意见》提出,抽水蓄能和新型储能是支撑新型电力系统的重要技术和基础装备。《指导意见》将发展新型储能作为提升能源电力系统调节能力,综合效率和安全保障能力,支撑新型电力系统建设的重要举措。

《指导意见》明确,到2025年实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变。新型储能技术创新能力显著提高,装机规模达3000万千瓦以上。新型储能在推动能源领域碳达峰碳中和过程中发挥显著作用。到2030年,实现新型储能全面市场化发展。新型储能核心技术装备自主可控,装机规模基本满足新型电力系统相应需求。新型储能成为能源领域碳达峰碳中和的关键支撑之一。坚持储能技术多元化,推动锂离子电池等相对成熟新型储能技术成本持续下降和商业化规模应用,实现压缩空气,液流电池等长时储能技术进入商业化发展初期,加快飞轮储能,钠离子电池等技术开展规模化试验示范,以需求为导向,探索开展储氢,储热及其他创新储能技术的研究和示范应用。

超导储能

在超导电力技术应用中,超导储能系统以其具有储能密度高,功率密度高,响应速度快,储能效率高及四象限功率补偿能力的特点,在提高电力系统稳定性,改善供电品质方面受到广泛关注。

超导储能系统主要是由超导储能磁体,制冷单元,监控系统以及用于连接电力系统与超导磁体的变流器组成,具体来说是利用高电流密度的超导带材制成储能磁体,并利用整流器将电网中过剩的电能以磁场能的形式储存起来,等到需要时,再通过逆变器将储存的磁场能释放出来,回送给电网或作其他用途。由于超导磁体在超导状态下的零电阻特性,使其可以长时间处于无焦耳热损耗运行状态,而且超导线圈的电流密度是常规线圈的10~100倍,因此,可以达到很高的储能密度。随着高温超导技术的不断进步以及高温超导材料逐步走向实用化,为高温超导储能系统的广泛应用提供了广阔前景。

2007年,国家电网公司成立超导电力技术研究团队,率先开始基于第二代高温超导涂层导体的超导储能系统关键技术研究。2011年,中国电科院成功研制出国内首台过冷液氮温区千焦级容量的混合式高温超导储能系统,并应用于国家电网公司动模仿真中心的200千米输电线路上;2014年,进一步提出采用一种螺旋内冷千安级复合超导体的3兆焦超导储能磁体技术,进行了临界电流,故障稳定性等试验验证。

作为先进的电能存储技术,超导储能技术具有极高的应用价值,未来实现规模应用后,能有效改善电网电压波动和频率特性,确保我国以新能源为主体的新型电力系统安全。

压缩空气储能

8月4日,山东泰安肥城10兆瓦压缩空气储能电站一次送电成功,标志着国内首家压缩空气储能商业电站顺利实现并网。

肥城10兆瓦压缩空气储能电站充分利用泰安肥城边院地区地下盐穴密闭性好,稳定性高的天然优势,在电网负荷低谷时压缩空气至盐穴腔体,在电网负荷高峰时排气推动发电机发电,发挥辅助电网削峰填谷作用。该项目的顺利实施,将在增强系统调节能力,保证电网安全稳定运行,提升新能源负荷支撑能力等方面发挥示范引领作用。

该项目于2019年年底开工。在并网建设过程中,山东泰安供电公司成立并网服务工作专班,精细制订并网工程计划,强化送出工程质量与进度管控,克服恶劣天气影响,为项目提前并网提供坚强保障。下一步,该公司将同步配合做好二期300兆瓦项目接入系统方案研究与工程建设,充分发挥新型储能电站调峰调频作用,不断增强系统深度调节能力。

压缩空气储能主要包括两个工作过程,即储能过程和释能过程。

储能过程:在电网负荷的低谷时段,应用电动机驱动压缩机对空气进行压缩,并将压缩后的高压空气存储在地下盐穴中。通过储能过程,实现电能到空气压力能的转换,完成电能的储存。在此过程中,各级压缩机的压缩热通过间冷器换热回收,并储存在蓄热介质中,回收热量后的蓄热介质储存在热罐中。

释能过程:在电网负荷的高峰和尖峰时段,将存储在盐穴中的高压空气释放,通过驱动膨胀机做功发电,并将生产的电能输送至电网,完成空气压力能到电能的转换。在此过程中,来自热罐的蓄热介质通入各级膨胀机的级前换热器,加热各级膨胀机进口空气,释放完热量的蓄热介质储存到冷罐中。

压缩空气储能系统主要包括压缩机系统,膨胀发电系统,储热系统,储气系统和辅助冷却系统等。

●压缩机系统是储能电站实现电能转化为压缩空气势能和蓄热介质热能的能量转换装置,用于平衡电网中过剩电能,参与电网调峰。

●膨胀发电系统主要包括多级高负荷膨胀机,级间换热器,发电机等,膨胀机用于将高压空气的压力能转换为机械能,并输出给发电机转换为电能。

●储热系统是压缩空气储能系统的主要组成部分,主要用于在储能过程存储压缩机产生的压缩热,并且在释能过程将热能传给膨胀机入口前的空气,提高空气的膨胀做功效果。

压缩空气储能的优点包括:快速启动(<15分钟);能量密度和功率密度较高;具备黑启动能力;日常运营成本低;设备的使用寿命长,损耗低;不需要借助传统化石能源加热压缩空气。但压缩空气储能也受到多方面因素制约,包括:投资成本高,投资回报长(投资回报>25年);对于绝热系统,蓄热器自放电率高,对于非绝热系统,效率又比较低(<55%)。

来源:中国政府网,《国家电网报》,电网头条,国网山东电力,中国电科院等,郭轶敏,崔璨,杨亚迪,诸嘉慧对本文有贡献

关键字:新型储能技术

优德88手机中文版版权声明:凡注明来源为“优德88手机中文版:xxx(署名)”,除与优德88手机中文版签署内容授权协议的网站外,其他任何网站或者单位如需转载需注明来源(优德88手机中文版)。凡本网注明“来源:xxx(非优德88手机中文版)”的作品,均转载与其他媒体,目的在于传播更多信息,但并不意味着优德88手机中文版赞同其观点或证实其描述,文章以及引用的图片(或配图)内容仅供参考,如有涉及版权问题,可联系我们直接删除处理。其他媒体如需转载,请与稿件来源方联系,如产生任何版权问题与本网无关,想了解更多内容,请登录网站:http://www.omep-ong.net

相关报道

Baidu