储能技术研究热点..doc

储能技术的热点研究问题（2008～2010） 以下是目前在储能技术及其应用领域中，有关热点研究的问题： （1）目前，大容量、高密度电能存储方法和技术是最热门的研究课题，这些问题与材料和化学学科密切相关，目前也已经得到这些相关学科的重视，成为研究的热点。 （2）在储能技术的应用中，各种形式能量的相互转换是非常重要的，必须解决大容量、快速、高效、灵活、低成本能量转换技术的问题，电力电子技术将成为研究的重点。 表1 国内蓄电池与电容储能技术应用热点与研究热点 储能类型 典型功率 典型能量 应用热点 研究热点 电容器/超级电容器储能 1～100KW 1s～1min 电能质量调节；输电系统稳定性；可再生能源发电系统；微电网分布电源；电动汽车；光伏电池储能装置等等 能量密度较低； 端电压波动范围大； 串联均压;；电极材料；高频高压充电电源；长期的，大容量的电力储能 蓄电池储能 1KW～MW级 1min～h 电能质量调节；频率控制；备用电源；黑启动；UPS等等各种应用 高倍率放电寿命短；严格的充放电电流；低温特性差；减少污染 超级电容器与蓄电池混合储能 光伏电池储能装置；微电网；风光互补发电；混合动力城市客车 超级电容器与蓄电池的并联储能； （3）各种储能技术有不同的优缺点，在实际应用时，必须根据实际应用的要求，充分发挥各种储能技术的优点，使其优势互补。因此，多元复合储能系统及其有效利用将成为重要的研究方向。 （4）为了充分发挥储能系统的作用，应该研究能够对所存储的能量在时间、空间、强度分布上进行有效处理和管理方法，使之既能满足实际应用的需要，又能发挥最大的效益。 （5）探索储能系统在科学研究、国防建设、工农业生产和人民生活中的新应用领域。 （6）超级电池储能显示出比超级电容器与蓄电池混合储能更大的优势 超级电池是一种混合式储能装置,用以取代复杂且高成本的超电容器/铅酸电池系统。它把一个非对称超级电容器和一只铅酸电池组合成一只整体电池 ,无需附加昂贵的电子控制装置。因为电容器在高倍率放电和充电期间起缓冲器的作用,所以 它会增加铅酸电池的功率和寿命。 (7) 基于PEBB的新型储能变流器 将PEBB ( Power Electronic Buil ding Block) 技术应用在电力储能领域,，构建基于PEBB的新型储能变流器，克服了传统变流器的一系列缺点。经试验证实，构建的变流器在对阀控密封式铅酸蓄电池(VRLA) 充放电时，能获得较好的电流、电压波形，也满足电网谐波的要求,起到了“削峰填谷”的作用。 PEBB (Power Electronic Building Block) 指用电力电子功能模块来构建大容量电力电子系统的新型设计方法, 由美国海军研究院于20世纪90年代中期提出, 目的是建设海军船舶大规模配电系统和高功率军事电力电子装备。 （8）储能源管理系统 ① 储能源的SOC的计算 当今国外的电池荷电状态SOC的测量都是测量出电池的电压电流通过一定的分析预算求解出所测电池的SOC的值。目前常用的方法有电流积分法、电池内阻法和开路电压法等。 ② 储能源的在线监控 在线实时的对储能源的状态好坏进行监控，主要是通过储能源的电压、电流、温度等参数进行综合分析，判断储能源是否工作异常。但是这需要大量的试验数据，很难在短时间内频繁测量。这项技术尚未成熟，很难准确的判断出失效电池并使其退出储能系统。 ③ 储能源中温度平衡系统的管理 美国通过研究发现，镍氢电池在-22°依然可以提供相当于其设计容量的能量，但是总电压变为了原来的90.8%，总电压波动范围增加了40.2%。电池的储氢合金在环境温度高于40℃时很容易析出，如果此时对电池充电会对电池的寿命和性能产生致命的不可恢复的损坏。因此电池的温度平衡管理也是电池管理系统研究的一个重要方面。 ④ 目前储能源管理系统存在的问题 对串联在一起的超级电容组单体电压测量很困难，需要解决引线数量太多，存在共模干扰，共地等问题；储能源性能受周围环境的影响很大，过高和过低的温度都会影响电池的寿命和容量；SOC测量时要充分考虑当时的温度值；超级电容的剩余电量(SOC)和电压、电流、温度、老化程度等很多参数有关，选用一种合理算法，对SOC准确估计也是储能管理系统的一个关键技术。 储能源管理系统需要对储能源单体电压准确快速监测，为了保证监测速度和器件使用寿命，需要选择合理的开关器件和合适的测量方法保证测量准确性。目前有人利用LabVIEW对储能源进行在线监控。 LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench实验室虚拟仪器工程平台）是一个程序开发环境。类似于C、BASIC。但LabVIEW的特点在于，它使用图形化编程语言G在流程图中创建