電類儲能有多少種類型?電氣類儲能的應用形式只有超級電容器儲能和超導儲能。
1、超級電容器儲能
根據電化學雙電層理論研製而成的,又稱雙電層電容器,兩電荷層的距離非常小(一般0.5mm以下),採用特殊電極結構,使電極表面積成萬倍的增加,從而產生極大的電容量。
超級電容器儲能開發已有50多年的歷史,近二十年來技術進步很快,使它的電容量與傳統電容相比大大增加,達到幾千法拉的量級,而且比功率密度可達到傳統電容的十倍。
超級電容器儲能將電能直接儲存在電場中,無能量形式轉換,充放電時間快,適合用於改善電能質量。由於能量密度較低,適合與其他儲能手段聯合使用。
2、超導儲能
超導儲能系統是由一個用超導材料製成的、放在一個低溫容器(cryogenic vessel) (杜瓦Dewar )中的線圈、功率調節系統(PCS)和低溫製冷系統等組成。
能量以超導線圈中迴圈流動的直流電流方式儲存在磁場中。
超導儲能適合用於提高電能質量,增加系統阻尼,改善系統穩定效能,特別是用於抑制低頻功率振盪。
但是由於其格昂貴和維護複雜,雖然已有商業性的低溫和高溫超導儲能產品可用,在電網中應用很少,大多是試驗性的。SMES 在電力系統中的應用取決於超導技術的發展 (特別是材料、低成本、製冷、電力電子等方面技術的發展)。
3、鉛酸電池
鉛酸電池是世界上應用最廣泛的電池之一。鉛酸電池內的陽極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中,兩極間會產生2V的電勢,這就是鉛酸電池的原理。
鉛酸電池常常用於電力系統的事故電源或備用電源,以往大多數獨立型光伏發電系統配備此類電池。目前有逐漸被其他電池(如鋰離子電池)替代的趨勢。
4、鋰離子電池
鋰離子電池實際上是一個鋰離子濃差電池,正負電極由兩種不同的鋰離子嵌入化合物構。
充電時,Li+從正極脫嵌經過電解質嵌入負極,此時負極處於富鋰態,正極處於貧鋰態;放電時則相反,Li+從負極脫嵌,經過電解質嵌入正極,正極處於富鋰態,負極處於貧鋰態。
由於鋰離子電池在電動汽車、計算機、手機等行動式和移動裝置上的應用,所以它目前幾乎已成為世界上應用最為廣泛的電池。
鋰離子電池的能量密度和功率密度都較高,這是它能得到廣泛應用和關注的主要原因。
它的技術發展很快,近年來,大規模生產和多場合應用使其價格急速下降,因而在電力系統中的應用也越來越多。
鋰離子電池技術仍然在不斷地開發中,目前的研究集中在進一步提高它的使用壽命和安全性,降低成本、以及新的正、負極材料的開發上。
5、鈉硫電池
鈉硫電池的陽極由液態的硫組成,陰極由液態的鈉組成,中間隔有陶瓷材料的貝塔鋁管。電池的執行溫度需保持在300℃以上,以使電極處於熔融狀態。
日本的NGK公司是世界上唯一能製造出高效能的鈉硫電池的廠家。目前採用50kW的模組,可由多個50kW的模組組成MW級的大容量的電池元件。
在日本、德國、法國、美國等地已建有約200多處此類儲能電站,主要用於負荷調平、移峰、改善電能質量和可再生能源發電,電池價格仍然較高。
6 、全釩液流電池
在液流電池中,能量儲存在溶解於液態電解質的電活性物種中,而液態電解質儲存在電池外部的罐中,用泵將儲存在罐中的電解質打入電池堆疊,並透過電極和薄膜,將電能轉化為化學能,或將化學能轉化為電能。
液流電池有多個體系,其中全釩氧化還原液流電池(vanadium redox flow battery, VRFB)最受關注。
這種電池技術最早為澳洲新南威爾士大學發明,後技術轉讓給加拿大的VRB公司。
在2010年以後被中國的普能公司收購,中國的普能公司的產品在國內外一些試點工程專案中獲得了應用。
電池的功率和能量是不相關的,儲存的能量取決於儲存罐的大小,因而可以儲存長達數小時至數天的能量,容量也可達MW級,適合於應用在電力系統中。
電類儲能有多少種類型?電氣類儲能的應用形式只有超級電容器儲能和超導儲能。
1、超級電容器儲能
根據電化學雙電層理論研製而成的,又稱雙電層電容器,兩電荷層的距離非常小(一般0.5mm以下),採用特殊電極結構,使電極表面積成萬倍的增加,從而產生極大的電容量。
超級電容器儲能開發已有50多年的歷史,近二十年來技術進步很快,使它的電容量與傳統電容相比大大增加,達到幾千法拉的量級,而且比功率密度可達到傳統電容的十倍。
超級電容器儲能將電能直接儲存在電場中,無能量形式轉換,充放電時間快,適合用於改善電能質量。由於能量密度較低,適合與其他儲能手段聯合使用。
2、超導儲能
超導儲能系統是由一個用超導材料製成的、放在一個低溫容器(cryogenic vessel) (杜瓦Dewar )中的線圈、功率調節系統(PCS)和低溫製冷系統等組成。
能量以超導線圈中迴圈流動的直流電流方式儲存在磁場中。
超導儲能適合用於提高電能質量,增加系統阻尼,改善系統穩定效能,特別是用於抑制低頻功率振盪。
但是由於其格昂貴和維護複雜,雖然已有商業性的低溫和高溫超導儲能產品可用,在電網中應用很少,大多是試驗性的。SMES 在電力系統中的應用取決於超導技術的發展 (特別是材料、低成本、製冷、電力電子等方面技術的發展)。
3、鉛酸電池
鉛酸電池是世界上應用最廣泛的電池之一。鉛酸電池內的陽極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中,兩極間會產生2V的電勢,這就是鉛酸電池的原理。
鉛酸電池常常用於電力系統的事故電源或備用電源,以往大多數獨立型光伏發電系統配備此類電池。目前有逐漸被其他電池(如鋰離子電池)替代的趨勢。
4、鋰離子電池
鋰離子電池實際上是一個鋰離子濃差電池,正負電極由兩種不同的鋰離子嵌入化合物構。
充電時,Li+從正極脫嵌經過電解質嵌入負極,此時負極處於富鋰態,正極處於貧鋰態;放電時則相反,Li+從負極脫嵌,經過電解質嵌入正極,正極處於富鋰態,負極處於貧鋰態。
由於鋰離子電池在電動汽車、計算機、手機等行動式和移動裝置上的應用,所以它目前幾乎已成為世界上應用最為廣泛的電池。
鋰離子電池的能量密度和功率密度都較高,這是它能得到廣泛應用和關注的主要原因。
它的技術發展很快,近年來,大規模生產和多場合應用使其價格急速下降,因而在電力系統中的應用也越來越多。
鋰離子電池技術仍然在不斷地開發中,目前的研究集中在進一步提高它的使用壽命和安全性,降低成本、以及新的正、負極材料的開發上。
5、鈉硫電池
鈉硫電池的陽極由液態的硫組成,陰極由液態的鈉組成,中間隔有陶瓷材料的貝塔鋁管。電池的執行溫度需保持在300℃以上,以使電極處於熔融狀態。
日本的NGK公司是世界上唯一能製造出高效能的鈉硫電池的廠家。目前採用50kW的模組,可由多個50kW的模組組成MW級的大容量的電池元件。
在日本、德國、法國、美國等地已建有約200多處此類儲能電站,主要用於負荷調平、移峰、改善電能質量和可再生能源發電,電池價格仍然較高。
6 、全釩液流電池
在液流電池中,能量儲存在溶解於液態電解質的電活性物種中,而液態電解質儲存在電池外部的罐中,用泵將儲存在罐中的電解質打入電池堆疊,並透過電極和薄膜,將電能轉化為化學能,或將化學能轉化為電能。
液流電池有多個體系,其中全釩氧化還原液流電池(vanadium redox flow battery, VRFB)最受關注。
這種電池技術最早為澳洲新南威爾士大學發明,後技術轉讓給加拿大的VRB公司。
在2010年以後被中國的普能公司收購,中國的普能公司的產品在國內外一些試點工程專案中獲得了應用。
電池的功率和能量是不相關的,儲存的能量取決於儲存罐的大小,因而可以儲存長達數小時至數天的能量,容量也可達MW級,適合於應用在電力系統中。