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各种储能技术的性能比较和应用选择

时间:2022-11-16 09:53:02

储能技术种类繁多,他们的特点各异。在实际工程项目中,要根据储能技术的特征,应用的目的和需求,来选择其种类、安装地点、容量以及各种技术的配合,还要考虑用户的经济承受能力,进行综合比较来选择适当的技术。

供选择的主要特征包括:

①能量密度(kWh or MWh);

②功率密度(kW or MW);

③响应时间(-ms, -s, -minute);

④储能效率(充放电效率);

⑤设备寿命(年)或充放电次数;

⑥技术成熟度;

⑦经济因素(投资成本、运行和维护费用);

⑧安全和环境方面的考虑。

1、放电时间对比

储能技术性能如果按放电时间划分,可分为:

①短放电时间(秒至分钟级),如超级电容器、超导储能、飞轮储能。

②中等放电时间(分钟至小时级),如飞轮储能、各种电池等。

③较长放电时间(小时至天级),如各类电池、抽水蓄能、压缩空气等。

④特长放电时间(天至月级),如氢和合成天然气。

上述放电时间短的,常常是功率型的,一般可用作UPS和提高电能质量。 中等放电时间的,可用于电源转接。 较长或特长时间的,一般是能量型的,可用于系统的能量管理。 目前应用最广泛的大型抽水蓄能可以解决天级的储能要求,要满足周和月级的储能需求要依靠其他种类储能手段,如氢和合成天然气。

储能

2、功率对比

大规模、永久储能的应用可分为三类:

①电能质量要求: 在该应用中,储存能量仅用于在几秒钟或更少的时间,以确保传输电能的品质。

②应急能量要求: 在这些应用中,贮存的能量可用几秒到几分钟,从一个电源切换到另一个电源时,以保证电能的连续性。

③系统能量管理要求: 在这些应用中,储能系统用于发电和消耗之间的去耦及同步。 典型的应用是负载平衡,这意味着在非高峰时储存能量(能量成本低),并在高峰时段使用存储的能量(能量较高的成本)。

3、效率对比

储能的效率和寿命(循环的最大数)是两个重要参数,因为它们影响到存储的成本。

4、投资对比

投资成本是一个重要的经济参数,影响能源生产的总成本。每个循环的成本可能是评估能量存储系统成本的最佳方式。下图给出投资的主要组分,考虑到耐用性和效率。

5、密度对比

存储系统的体积很重要,首先,它可能被安装在一个受限制的或昂贵的空间,例如在城市地区。其次,体积增加,则需要更多的材料和更大的施工现场,从而增加了系统的总成本。

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