能量的存储完整版.ppt

能量的存储;能源的利用方式;能量存储系统;能量储能系统;能量储能系统;电力储能;电力储能;电力储能;热力储能;热力储能;能量储存系统;能量储存系统;转化成水压储能;转化成水压储能;转化成水压储能;空气压缩储能系统：与水利储能系统属于同类，将空气压缩并储藏到风库或地下洞穴中，在用电高峰期间在汽轮机中膨胀做工发电。

风库：风库中的压力、温度和湿度都是周期性重复波动的，必须确定这种波动的长期效应。通常是多个风库同时运行作为一个风库储能系统。

可利用的天然风库包括盐穴、矿床穴和天然洞穴。;

孤立系统和联合系统

当空气被压缩储存起来，温度升高：

T绝对温度，P压力；角标1和2分别是压缩前后，n不可逆压缩过程的多变指数

压缩热在进入气轮机膨胀做工之前可以保存在空气和其他介质中，这种工作方式叫孤立系统，储能效率比较高。

如果允许储存热出现耗散，为了保持高储存效率就要增加燃料进行燃烧，其结果是增加额外费用和维护问题，这种系统称作联合系统;飞轮储能是将低谷电能储存成动能，已经广泛应用到往复式发动机来“削锋”。

物理上与发动机的曲轴连接，与发动机较小的汽缸相比，飞轮体积较大。它储存来自汽缸的能量，在没有电力冲击时再释放出能量，通过曲轴和汽缸稳定连续工作。采用飞轮可以将扭矩变化削减到最小值。;

储能飞轮的材料必须是高强度、高强度/密度比、高抗裂纹长大能力并且具有良好的强度投资比。

储存能量的飞轮是一个系统，除了飞轮本身外还包括一系列的子系统。如外壳、轴承（球轴承）、真空泵（防止缝隙泄漏）、密封（防止油和空气泄漏真空区）以及一些防护环（以防飞轮断裂形成飞轮碎片伤人）。;铅酸电池是为机动车提供动力的直流电池，包括一系列串联的电压单元，每个单元中含有几个平行连接的铅板作为阳极，用氧化铅做阴极板，硫酸溶液作为介电介质。电化学反应为：;超导磁能储存的概念最早来自于充放电时间很短的脉冲能量储存，大规模能量储存开始于电器元件，其原理就是电能可以储存在线圈的磁场中。如果线圈是有超导材料制成，即保持??临界温度以下，即使发生变化，电流也不会发生衰减。线圈卸载荷，可以将电流释放回电路中去。

磁能储存的机械设计问题是由于需要非常大的结构质量来容纳磁场能量，这将导致大量的外向辐射力。质量正比于材料密度和储存的能量，与应力成反比这样的质量，如果用不锈钢制造，将达到160kg/（kW·h），在投资上难以接受。

;显热储能是通过提高工质温度实现的。

显热储能密度等于温度差、比热容和材料密度的乘积，在实践中有变温运行和储存密度低等缺点。由于材料的热胀性，可能还会遇到体积膨胀问题。

显热储能方式：水增压储存、有机液储存、紧凑固体床储存；流化固体床储存。;图3-11是一电站压力水显热储能系统，其一次能源可以是核电站也可是化石燃料电站。;熔融固体或气化液体可以储存相变的潜热。

能量储存密度等于融化（或蒸发）潜热与储能材料密度的乘积。由于单相物质的潜热比其比热容大得多，所以潜热储能的能力比显热储能能力大得多。系统运行温度基本上为恒温，相变过程体积变化小。

储能材料必须具有适当的相变温度和潜热值以及合适的物理化学性质，还要有良好的导热性、稳定性、装载特性、无毒性以及投资经济性。一些氟盐可以满足其中的要求。最适合潜热储能的是70%NaF和30%FeF2组成的复合盐。;化学储能是将化学反应热通过化学物质储存起来，吸收反应热储存能量，其逆反应放出能量

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