储能控制在微网电能质量控制中的地位与作用.pdf

超级电容器储能技术 孙向东教授 西安理工大学 2012年11月24 日 内容 • 超级电容器储能发展现状 • 超级电容器单体电压均衡技术 • 超级电容器储能技术 超级电容器储能连接方式 双向变换器形式 • 展望 混合储能系统 1/50 一、超级电容器储能发展现状 Electric Double Layer Capacitor (EDLC) 储能介质的选择？ 1879年德国人Helmholz发现了超级电容器储能机理。 超级电容器 优点 功率密度大 寿命长 非常短的充电时间（0.1s-30s ）相对控制简 缺点 能量密度小 单体电压低 2/50 • 美国Maxwell和Elna等、日 本松下等、德国EPCOS、韩 国NESS CAP、俄罗斯EMSA 和ACOND等公司在大力研究 超级电容器。 • 在1996年Eltran公司就已 研制出了以纯电容器作为 电源的电动汽车样品，时 速可达25km/h，每充电一 次可行驶12km。 3/50 • 日本：电容自行车，充电15s，行驶20km。 • 美国加利福尼亚2005年研制了一台用来减小950kW 风力发电机组向电网输送功率波动的450kW超级电 容器储能装置。 • ABB公司利用超级电容器储能的DVR装置安装在4MW 的半导体工厂，实现了160ms的低电压跨越。 4/50 • 中国科学院电工所承担的 863项目2005年通过了专 家验收。此项目搭建了用 于光伏发电系统的超级电 容器储能系统。 • 2006年8月，上海超级电 容公交电车投入运营。超 级电容车公交车队已累计 运行了75万公里，平均每 公里耗电1千瓦时，行驶 费用仅为普通燃油车的 1/3。 5/50 • 2012年8月，北京集星联合电子科技有限公司 与其合资企业宁波南车新能源科技有限公司合 作研发的超级电容储能系统，已成功应用于中 国南车株洲电机有限公司生产的城市轨道试验 列车上。 • 2.7V、3000F/2000A超级电容模组，掌握了储 能式电力牵引轻轨车辆的“中国芯”。据了 解，更高量级的超级电容模组研发已进入关键 阶段。 6/50 •超级电容器电池占世界能量储存装置(包括 电池、电容器)的市场份额不足5%，在我国 所占市场份额约为0.5%，刚刚走出市场培 育期，进入高速成长期的产品，存在着巨 大的市场潜力。 •2012年，超级电容器产业规模约50亿元。 2015年，将超过100亿元。 7/50 二、超级电容器单体