储能技术课件 -第1-3章 -储能概述、抽水蓄能、压缩空气储能.pptx

第1章储能概述

口储能的概念

口储能的作用

口储能的分类

口储能发展简史

□未来储能发展动向

口我国储能现状及挑战

口本书主要内容

口总结与展望

口广义的储能

从广义上讲，储能即能量存储，具体是指通过某种介质或设备，将一种能

量用相同或不同形式的能量存储起来，在某一时刻再根据需要以特定的形式进行释放的过程。

广义的储能包括一次能源(原煤、原油、天然气、核能、太阳能、水能和

风能等)、二次能源(电能、氢能、煤气和汽油等)和热能等各种形式的能量的存储。

□狭义的储能

从狭义上讲，储能是指利用机械、电气、化学等的方式将能量存储起来的

一系列技术和措施。

本书介绍的储电、储热和储氢即属于狭义的储能。

1.1储能的概念

口储能的基本特性

1)存储容量。顾名思义，存储容量是指储能系统所能存储的有效能量，

主要用于描述储能系统对能量的存储能力。

2)实际使用能量。实际使用能量是指储能系统在应用过程中所能释放

的有效能量，主要用于描述储能系统对能量的释放能力。

3)能量转换效率。能量转换效率是指储能系统在完成某次充放电循环

后，所能释放的有效能量与所能存储的有效能量的比值。由于能量在存储过程中会产生损耗，能量转换效率小于1。

4)能量密度。从质量或体积的角度，能量密度可分为质量能量密度与

体积能量密度，分别对应单位质量或体积的储能系统所能存储的有效能量。

1.1储能的概念

口储能的基本特性

5)功率密度。与能量密度类似，功率密度可分为质量功率密度与体积功

率密度，分别对应单位质量或体积的储能系统所能输出的最大功率。

受储能材料限制，储能系统通常难以兼具较高的能量密度和功率密度。比

如，抽水蓄能系统的能量密度较大，但功率密度较小；蓄电池的功率密度普遍较高，但能量密度往往偏小。

6)自放电率。自放电率是指储能系统在单位时间内的自放电量，主要用

以反映储能系统对所存储的能量的保持能力。

7)循环寿命。储能系统每经历一个完整的能量存储和释放过程，便称为

一个循环。储能系统在寿命周期内所能实现的最大循环次数，称为循环寿命。

8)其它指标。除上述指标外，常用的储能技术指标还包括技术成熟度、

兼容性、可移植性、安全性、可靠性和环保性等。

1.1储能的概念

1.2储能的作用

口储能是可再生能源规模化发展的重要支撑

一方面，储能可以提高可再生能源并网消

纳率。另一方面，储能可以提高可再生能源电力系统的安全性及电能质量，从根本上促进可再生能源的开发利用。

口储能电池是新能源汽车的核心部件

未来电动汽车中的电池系统可以作为一

个存储单元与电网进行互动，从而降低用电成本。另一方面，储能电池系统还能在汽车减速制动过程中将汽车的部分动能转化为电能并存储起来，降低能耗。

1.2储能的作用

口储能是现代电网的重要组成部分

储能作为最具代表性的灵活调节资源，可以

提高现代电网的安全稳定性，电网也将由“源-网-荷”的传统运行模式逐渐过渡到“源-网-荷-储”的协调运行模式。

口储能是构建能源互联网的关键支撑技术

储能包括电化学储能、压缩空气储能、储热

和储氢等不同形式的能源储存方式，可以建立多种能源之间的耦合关系，发挥能量中转、匹配和优化等作用，是构建能源互联网的关键支撑技术。

口根据储能载体的类型分类

根据储能载体的类型，储能一般可分为机械类储能、电气类储能、电化学

1.3储能的分类

压缩空气储能

氢储能

热储能

储能

时间尺度

主要储能类型

运行特点

主要应用场景

分钟级以下

超级电容器超导储能飞轮储能

动作周期随机毫秒级响应速度大功率充放电

辅助一次调频

提高系统电能质量

分钟至小时级

电化学储能

充放电转换频繁

秒级响应速度

能量可观

二次调频

跟踪计划出力

平滑可再生能源发电提高输配电设施利用率

小时级以上

抽水蓄能

压缩空气储能

储热

储氢

大规模能量存储

削峰填谷

负荷调节

口根据储能的作用时间分类

根据储能的作用时间不同，可将储能分为分钟级以下储能、分钟至小时级

储能和小时级以上储能。

1.3储能的分类

口机械类储能

目前，机械类储能技术主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能。

抽水蓄能

抽水蓄能是以水为能量载体的一种储能技术。在电力系统负荷低谷时，通

过电动机机械做功，把将下游水库的水抽到上游水库，将过剩的电能转换成水体势能的形式储存起来；在负荷高峰时，通过发电机将存储在上游水库的水体势能转换成电能以供应电力系统的尖峰电量。

抽水蓄能具有调峰、调频、调相、紧急事故备用和黑起动等功能，在电力

系统中的应用最为广泛。

1.3储能的分类

水体势能水泵

水体水体

上水库

水