用于智能电网辅助服务的超级电容器-精选课件(设计).pptVIP

* * * * Click to edit Master title style (Arial, reg, 28pt, gray) * Click to edit Master title style (Arial, reg, 28pt, gray) 用于智能电网辅助服务的超级电容器 吕洁，销售经理 Maxwell简介 Maxwell成立于1965年 430位员工 2012财年公司收入约1.59亿美元 纳斯达克上市 – 代码: MXWL 过去5年超级电容器收入实现显著增长！ 1992 Maxwell开始开发超级电容器 1995 Maxwell推出首款大容量超级电容器 2002 Maxwell与Montena合并 Maxwell生产自己专有的电极 2007 开始在中国生产 2008 德国慕尼黑汽车办事处开业 生产第100万个大容量UCAP单体(12月8日) SOP首个汽车项目 推出ESM模块 生产第200万个大容量UCAP单体(1月28日) 继续扩大产能 (每季度生产100万个单体) 什么是超级电容器器? 超级电容器（ultracapacitors, Supercapacitors）、双电层电容器 (Electric Double Layer Capacitors)、均为其称谓。 工作原理 一种具有很大电容器极板面积和很小极间距离的储能装置 充/放电时不发生化学反应 性能 时间常数小于1秒 10万至100万次以上的充/放电周期。 直流寿命达15年 隔膜 电极 + _ + + + + _ _ _ _ _ _ + + + + 电极 电解质 + _ + + + + _ _ _ _ + + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ + + _ 基础材料 生产超级电容器的基本原料 是来自椰壳！ 碾磨 活性化 Maxwell干电极 涂敷 辊轧 捏合 粘合 椰子壳烧焦成碳 活性碳 烘干并粉碎椰壳 Maxwell 超级电容器 插入 浸渍 密封 应用 变桨控制系统 运行超过10年 用于17,500多台风机 混合动力公交 运行超过10年 用于15,000多辆公交 仪表板网络稳定 运行超过4年 用于750,000多辆汽车 电网稳定 目前已稳定运行1年左右 额定功率3兆瓦 超级电容器可确保电网稳定 什么是电网稳定? 当一个足够大的负荷在电网上开/关时，会在其周边局部区域造成电压和频率扰动。 这些扰动是由于发电机对负荷变化的响应延迟造成的。 可以通过增加储能装置满足局部需求波动，直至发电机有时间做出响应，从而减轻这种局部扰动。 大型可变负荷导致局部电压和频率扰动 增加储能装置可消除此类局部扰动 洋山深水港案例研究 起重机操作导致局部电网不断发生电压波动 该港口位于世界上最长桥梁的一端，架设更大容量输电线路成本高昂 上海新港使用超级电容器稳定电压的原因 如果满负荷工作，洋山深水港的23台港口起重机的每次用电足以让局部电网发生10至15秒的电压波动 由于该港口位于长达20英里的大桥的一端，增大输电线容量会导致成本过高 使用储能系统可以减轻起重机操作造成的短时电压波动，从而避免使用更大容量的输电线路 超级电容器周期充放电次数多，设计寿命长，因而成为首选 洋山深水港案例研究 洋山深水港解决方案 共选用126个Maxwell生产的125V模块用于储能 额定功率3兆瓦 储存能量达17.2千瓦时 储能时间20秒 共采用6,048个Maxwell 3000F单体 10kV配电系统 确保港口电压稳定 六个500kW阵列 家用电网稳定需求 太阳能等可再生能源输出变化很大，会导致局部扰动 与港口起重机类似，当太阳能发电站的输出变动快于并网发电响应速度时，也会引起电压和频率扰动。 在广泛使用太阳能发电的地区，这种扰动会降低供电质量，给当地用电户造成不利影响。 大型可变负荷导致局部电压和频率扰动 太阳能等大型可变电源也会导致局部扰动 家用电网稳定需求 SunPower装机量250兆瓦的加州谷太阳能牧场 CAISO：2013年8月18日周日的可再生能源 CAISO记录5月份太阳能发电量达到创纪录的1.8GW 加州2020年的目标是可再生电源达到33% 目前对电网稳定的需求虽小但在迅速增长 目前太阳能供电占加州总供电量不到5%，预计到2020年翻一番 随着太阳能发电在电网中的普及，会超过发电设备对其输出变动的响应能力 电网如何响应变动 电网上的负荷如何平衡 来源：Eyer, Jim和Garth Corey。电网储能。Sandia国家实验室。2010年2月。 南加州Edison的供电质量图 来源：