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一分鐘了解儲能技術

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編者按:關于儲能技術的定義和分類,以及在電力系統各環節的作用的解密


 儲能技術是指在電力系統中增加電能存儲環節,使電力實時平衡的“剛性”電力系統變得更加“柔和”。儲能技術一般分為熱儲能和電儲能,未來應用于全球能源互聯網的主要是電儲能。電儲能技術主要分為物理儲能(如抽水蓄能、壓縮空氣儲能)、電化學儲能(如鉛酸電池、鈉硫電池、液流電池)和電磁儲能(如超導電磁儲能、超級電容器儲能)三大類。
幾種典型的儲能技術
  抽水蓄能是利用電力負荷低谷時的電能抽水至上水庫,在電力負荷高峰期再放水至下水庫的一種儲能技術。這是目前最成熟的儲能技術,儲能成本較低,已經實現大規模應用。
  電化學儲能是目前最前沿的儲能技術。近幾年來,鈉硫電池、液流電池和鋰離子電池儲能等電化學儲能技術發展較快,發展潛力巨大,如果在電池材料、制造工藝、系統集成及運行維護等方面的成本控制上實現突破,未來的發展前景會更加廣闊。
  超級電容是上世紀七八十年代發展起來的,它通過極化電解質儲能的電化學元件,儲能過程并不發生化學反應。由于儲能過程可逆,超級電容器可以反復充放電數十萬次。但由于儲能容量小,并不適用于電網大規模儲能。
儲能技術在電力系統各環節的作用
  在發電環節,儲能技術與傳統發電技術相配合,能提升清潔能源的并網率。超級電容器、超導電磁儲能、飛輪儲能、鈉硫電池等大型功率型儲能設備可以作為發電廠的輔助服務設施,與大規模可再生能源聯合運行,可迅速對風電、光伏發電的出力做出反應,起到穩壓、穩流的作用,平抑可再生能源波動,保障電網安全。
  在輸配環節,儲能技術可以用在變電站上,起到削峰填谷的作用。抽水蓄能、壓縮空氣儲能等大型、可長時間儲能的設施,能用于大電網調峰。液流電池儲能量大、循環次數多、壽命長,可作為電網調峰儲能裝置的補充。目前,這一環節的應用在美國正變得日益重要。儲能技術可作為配電網中變電站的技術升級,使電網延遲更新換代,降低成本。
  在消費環節,不論是“電表前”還是“電表后”,儲能技術都大有可為。就“電表前”而言,在美國東西海岸地區,電網企業在積極投資建設儲能設施。由于這些地區易受颶風影響,儲能設施能讓電網在對抗颶風時更加穩定。在“電表后”,儲能設施能為客戶提供服務。在美國部分地區,每天特定時間內為電動車充電有助于電網調峰。除加利福尼亞州外,伊利諾伊、紐約、新澤西等州也制定了有效的激勵政策,鼓勵消費者在“電表后”設立儲能或者自發電設施。隨著電池使用壽命延長和成本降低,儲能電池可滿足電動汽車大規模發展需要。未來,電動汽車儲能電池接入電網,通過合理安排充電時間,能輔助電網調峰,實現低谷充電、高峰放電。zbynek-burival-602936-unsplash.jpg
原標題:解密儲能技術
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