2025年储能技术种类和特点.pdfVIP

志不强者智不达，言不信者行不果。——墨翟

储能技术种类和特点

储能技术是通过装置或物理介质将能量储存起来以便以后需要时利用的技术;储能技术按

照储存介质进行分类,可以分为机械类储能、电气类储能、电化学类储能、热储能和化学类

储能;

一机械类储能

机械类储能的应用形式只要有抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能;

1.1抽水蓄能

1基本原理

电网低谷时利用过剩电力将作为液态能量媒体的水从低标高的水库抽到高标高的水库,电

网峰荷时高标高水库中的水回流到下水库推动水轮机发电机发电;

2特点

属于大规模、集中式能量储存,技术相当成熟,可用于电网的能量管理和调峰；

效率一般约为65%~75%,最高可达80%~85%；

负荷响应速度快10%负荷变化需10秒钟,从全停到满载发电约5分钟,从全停到满载

抽水约1分钟；

具有日调节能力,适合于配合核电站、大规模风力发电、超大规模太阳能光伏发电;

3缺点

需要上池和下池；

厂址的选择依赖地理条件,有一定的难度和局限性；

穷则独善其身，达则兼善天下。——《孟子》

与负荷中心有一定距离,需长距离输电;

4应用

目前,抽水蓄能机组在一个国家总装机容量中所占比重的世界平均水平为3%左右;截至

2012年底,全世界储能装置总容量为128GW,其中抽水蓄能为127GW,占99%;截至2012年年

底,我国共有抽水蓄能电站34座,其中,投运26座,投运容量2064.5万千瓦约占全国总装机

容量11.4亿千瓦的1.8%;另在建8座,在建容量894万千瓦

1.2飞轮储能

1基本原理

在一个飞轮储能系统中,电能用于将一个放在真空外壳内的转子即一个大质量的由固体材

料制成的圆柱体加速达几万转/分钟,从而将电能以动能形式储存起来利用大转轮所储存

的惯性能量;

2优点

寿命长15~30年；

效率高90%；

少维护、稳定性好；

较高的功率密度；

响应速度快毫秒级;

3缺点

能量密度低,只可持续几秒至几分钟；

由于轴承的磨损和空气的阻力,具有一定的自放电;

其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。——《论语》

4应用

飞轮储能多用于工业和UPS中,适用于配电系统运行,以进行频率调节,可用作一个不带蓄

电池的UPS,当供电电源故障时,快速转移电源,维持小系统的短时间频率稳定,以保证电能

质量供电中断、电压波动等;

在我国刚刚开始在配电系统中安装使用;电科院电力电子研究所曾为北京306医院安装了

一套容量为250kVA,磁悬浮轴承的飞轮储能系统,能运行15秒,2008年投运;

1.3压缩空气储能

1基本原理

压缩空气储能采用空气作为能量的载体,大型的压缩空气储能利用过剩电力将空气压缩并

储存在一个地下的结构如地下洞穴,当需要时再将压缩空气与天然气混合,燃烧膨胀以推动

燃气轮机发电;

2优点

有调峰功能,适合用于大规模风场,因为风能产生的机械功可以直接驱动压缩机旋转,

减少了中间转换成电的环节,从而提高效率;

3缺点

需要大的洞穴以存储压缩空气,与地理条件密切相关,适合地点非常有限；

需要燃气轮机配合,并要一定量的燃气作燃料,适合于用作能量管理、负荷调平和削

峰；

百川东到海，何时复西归?少壮不努力，老大徒伤悲。——汉乐府

以往开发的是一种非绝热diabatic的压缩空气储能技术;空气在压缩时所释放的热,

并没有储存起来,通过冷却消散了,而压缩的空气在进入透平前还需要再加热;因此

全过程效率较低,通常低于50%;