1. Принцип і характеристика технології накопичення енергії
Пристрій зберігання енергії, що складається з компонентів накопичення енергії, і пристрій доступу до електромережі, що складається з силових електронних пристроїв, стають двома основними частинами системи накопичення енергії.Пристрій зберігання енергії важливий для реалізації накопичення енергії, вивільнення або швидкого обміну електроенергією.Пристрій доступу до електромережі реалізує двосторонню передачу та перетворення енергії між накопичувачем енергії та електромережею, а також реалізує функції регулювання піку потужності, оптимізації енергії, надійності електропостачання та стабільності енергосистеми.
Система накопичення енергії має широкий діапазон потужностей, від десятків кіловат до сотень мегават;Проміжок часу розряду великий, від мілісекунди до години;Широкий діапазон застосування в усій системі виробництва електроенергії, передачі, розподілу та електроенергії;Дослідження та застосування великомасштабних технологій накопичення електроенергії тільки починаються, що є абсолютно новою темою, а також гарячою областю досліджень у країні та за кордоном.
2. Загальні методи зберігання енергії
В даний час важливі технології накопичення енергії включають фізичне накопичення енергії (таке як накопичення енергії насосом, накопичення енергії стисненого повітря, накопичення енергії маховика тощо), хімічне зберігання енергії (наприклад, усі види батарей, батареї відновлюваного палива, потік рідини). батареї, суперконденсатори тощо) і накопичувачі електромагнітної енергії (наприклад, надпровідні накопичувачі електромагнітної енергії тощо).
1) Найбільш зрілим і широко використовуваним фізичним накопичувачем енергії є насосний накопичувач, який важливий для пікового регулювання, наповнення зерна, частотної модуляції, фазового регулювання та аварійного резерву енергосистеми.Час вивільнення гідроакумулятора може становити від кількох годин до кількох днів, а його ефективність перетворення енергії знаходиться в діапазоні від 70% до 85%.Термін будівництва ГАЕС тривалий і обмежений рельєфом місцевості.Коли електростанція знаходиться далеко від зони споживання електроенергії, втрати при передачі є великими.Акумулювання енергії стисненим повітрям було застосовано ще в 1978 році, але воно не було широко поширене через обмеження рельєфу та геологічних умов.Накопичувач енергії маховика використовує двигун для обертання маховика на високій швидкості, який перетворює електричну енергію в механічну та зберігає її.Коли необхідно, маховик приводить в рух генератор для вироблення електроенергії.Накопичувач енергії на маховику характеризується тривалим терміном служби, відсутністю забруднення, мінімальним обслуговуванням, але низькою щільністю енергії, що може використовуватися як доповнення до акумуляторної системи.
2) Існує багато типів хімічних накопичувачів енергії з різними рівнями технологічного розвитку та перспективами застосування:
(1) Зберігання енергії в батареї є найбільш зрілою та надійною технологією зберігання енергії на даний момент.Відповідно до різних хімічних речовин, що використовуються, його можна розділити на свинцево-кислотний акумулятор, нікель-кадмієвий акумулятор, нікель-метал-гідридний акумулятор, літій-іонний акумулятор, натрієво-сірчаний акумулятор тощо. Свинцево-кислотний акумулятор має зрілу технологію, може бути перетворена в систему масового накопичення, а вартість одиниці енергії та вартість системи є низькими, безпечними та надійними, а повторне використання добре чекати характеристики, наразі це найбільш практична система накопичення енергії, була в невеликій вітроелектростанції, фотоелектричних системах виробництва електроенергії , а також малі та середні системи розподіленої генерації широко використовуються, але оскільки свинець є забрудненням важких металів, свинцево-кислотні батареї не майбутнє.Удосконалені батареї, такі як літій-іонні, натрієво-сірчані та нікель-метал-гідридні батареї, мають високу вартість, а технологія накопичення енергії великої ємності ще не є зрілою.Продуктивність продуктів не може відповідати вимогам зберігання енергії в даний час, і економіка не може бути комерціалізована.
(2) Великомасштабна акумуляторна батарея з відновлюваним паливом має значні інвестиції, високу ціну та низьку ефективність перетворення циклу, тому в даний час її не можна використовувати як комерційну систему зберігання енергії.
(3) Акумуляторна батарея з рідинним потоком має такі переваги, як висока ефективність перетворення енергії, низькі витрати на експлуатацію та обслуговування, і є однією з технологій накопичення енергії та регулювання ефективного та великомасштабного виробництва електроенергії, підключеного до мережі.Технологія накопичення енергії рідинного потоку застосовувалася в таких демонстративних країнах, як США, Німеччина, Японія та Великобританія, але в Китаї вона все ще знаходиться на стадії досліджень і розробок.
Час публікації: 17 серпня 2022 р
